復(fù)合材料時(shí)變濕熱粘彈性性能預(yù)測(cè).pdf

1、高聚物基復(fù)合材料在高溫高濕環(huán)境下將表現(xiàn)出明顯的粘彈性性能，并且對(duì)濕、熱環(huán)境的變化敏感。溫度和濕度的變化不僅引起材料濕、熱變形，還引起材料性質(zhì)的變化。由于其具有高比強(qiáng)度和比剛度等優(yōu)點(diǎn)，高聚物基復(fù)合材料在航空航天和微電子元件封裝等高技術(shù)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，并且溫度和濕度環(huán)境常隨時(shí)間變化。研究溫度和濕度隨時(shí)間變化的復(fù)合材料粘彈性性能具有重要的研究?jī)r(jià)值。目前，有關(guān)復(fù)合材料濕熱粘彈性性能的研究主要是考慮在某一時(shí)刻強(qiáng)度下降，基于細(xì)觀力學(xué)的數(shù)值和理論分析

2、方法預(yù)測(cè)整個(gè)時(shí)域的濕熱粘彈性性質(zhì)變得尤為重要。因此本文主要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了較詳細(xì)的探討和研究。具體工作如下： 1．基于均勻化理論，研究了溫度隨時(shí)間變化的情況下，熱流變簡(jiǎn)單材料基體和彈性纖維增強(qiáng)單向纖維復(fù)合材料熱粘彈性分析的多尺度分析方法，建立了含熱膨脹的單向纖維復(fù)合材料溫變粘彈性本構(gòu)關(guān)系的形式，以及粘彈性松弛模量和熱膨脹系數(shù)的預(yù)測(cè)方法，給出了熱流變簡(jiǎn)單材料基體單向纖維復(fù)合材料的粘彈性松弛模量和膨脹系數(shù)預(yù)測(cè)的數(shù)值算例。 2

3、．通過(guò)簡(jiǎn)化溫度變化歷史，對(duì)單向纖維復(fù)合材料進(jìn)行一維熱變形分析，發(fā)現(xiàn)溫度變化引起的松弛率比較高，而引起的熱變形瞬時(shí)過(guò)程短，也即熱膨脹的時(shí)間松弛效應(yīng)比較小，可用瞬時(shí)的熱變形確定熱膨脹系數(shù)。而對(duì)于不同的溫度歷史，終態(tài)溫度相同，趨于穩(wěn)定時(shí)的應(yīng)變值也相同。 3．針對(duì)顆粒增強(qiáng)粘彈性復(fù)合材料，分別研究了不同體分比時(shí)的恒溫松弛規(guī)律和不同溫度變化歷史時(shí)的變溫松弛規(guī)律，從而得到顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的熱粘彈性性質(zhì)。 4．基于均勻化理論研究了復(fù)合材