科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
天然纤维复合材料中纤维与基体间界面性能较差且波动性较大,将对复合材料最终力学性能产生显著影响。基于内聚力模型,建立单向短切亚麻纤维增强复合材料(SFFRC)有限元模型,获得不同界面刚度的单向SFFRC的弹性常数。通过层合板理论计算纤维随机分布的SFFRC的弹性常数,发现计算结果与拉伸实验结果相吻合。在此基础上,研究了界面刚度K0、纤维长径比ζ和纤维取向分布的形状因子λ对复合材料弹性常数的影响规律,并提出一种修正的混杂(ROM)公式来预测纤维随机分布的SFFRC的拉伸模量。结果表明,K0的降低会同时导致复合材料的纵向拉伸模量E1、横向拉伸模量E2和纵向剪切模量G12显著降低;随着ζ的增大,E1、E2和G12逐渐增大;而λ的变化将导致纤维取向角变化,从而对E1、E2和G12产生不同的影响。当K0≤10 GPa/mm时,修正的ROM公式预测结果与拉伸实验结果相吻合,这说明修正的ROM公式能有效预测界面刚度较差的SFFRC的拉伸模量。
- 出版日期2022
- 单位武汉纺织大学; 自动化学院
