基于均勻化層合板納米復(fù)合材料力學(xué)性能預(yù)測(cè).pdf

1、復(fù)合材料層合板，因其具有比強(qiáng)度高，重量輕，耐腐蝕性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，已在風(fēng)機(jī)葉片制造行業(yè)得到大力開發(fā)和利用。但隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向大型化、輕質(zhì)化的不斷發(fā)展，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度提出了更高的要求。碳納米管和納米薄膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，若將其用于增強(qiáng)風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料層合板，有望解決這一問題。本文運(yùn)用均勻化理論和有限元方法，預(yù)測(cè)纖維、碳納米管以及納米薄膜對(duì)風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　建立了風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合

2、材料力學(xué)性能預(yù)測(cè)模型。通過均勻化理論和有限元法，預(yù)測(cè)纖維材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比等）對(duì)風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。同時(shí)運(yùn)用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，預(yù)測(cè)纖維對(duì)稱排布的層合板復(fù)合材料的最優(yōu)鋪層角度。
　　建立了風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料等效力學(xué)性能的多尺度模型。將風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)分別用宏觀、細(xì)觀和納觀尺度來(lái)加以描述，通過三次均勻化，預(yù)測(cè)了碳納米管對(duì)風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料的宏觀等效彈性力學(xué)性能的影響規(guī)律。在不考慮碳

3、納米管與基體以及纖維與基體間的粘結(jié)界面時(shí)，預(yù)測(cè)了碳納米管材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比、長(zhǎng)徑比）等對(duì)風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料的等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。在考慮碳納米管與基體以及纖維與基體間的粘結(jié)界面的影響時(shí)，預(yù)測(cè)界面材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比、界面長(zhǎng)厚比）對(duì)風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料的等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　建立了風(fēng)機(jī)葉片層合板復(fù)合材料等效力學(xué)性能的多尺度模型，預(yù)測(cè)了納米薄膜材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比）和基