短纤维复合材料的压缩强度

• 作者: 郭威静 黄争鸣
• 来源期刊: 固体力学学报
• 关键词: 短纤维复合材料 细观力学 应力集中系数 真实应力 压缩强度
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Papers
• 页码范围: 1-15
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2021.048

摘要

细观力学理论得到的复合材料内应力是均值应力,在进行破坏和强度预报前,必须转化到真实值.对于短纤维复合材料,除了轴向压缩真实应力外,基体其它方向真实应力计算已得到解决,等于其均值应力乘以基体应力集中系数.论文基于弹性力学方法得到了短纤维复合材料轴向压缩下基体的应力场,并据此定义基体的轴向压缩应力集中系数.与基体其它方向应力集中系数的定义不同,确定轴向应力集中系数时须将代表性单元分割成三部分,即一个中间部分和两个末端部分,进而获得对任意纤维长径比都适用的基体轴向压缩应力集中系数.纤维和基体的均值应力则由桥联模型解析公式计算.只需提供组分材料的几何和力学性能参数,任意长径比短纤维复合材料的压缩强度皆可方便预测.结果发现,纤维长径比和纤维含量对压缩强度都有较大影响.预报结果与实验值吻合合理,证实了论文所建理论的有效性.