夾納米纖維膜的層合板力學(xué)性能研究.pdf

1、本文針對(duì)夾納米纖維膜層合板的力學(xué)性能進(jìn)行了研究,為探索研究功能結(jié)構(gòu)一體化材料進(jìn)行了一些嘗試。
　　 采用靜電紡絲技術(shù)制備了PC納米纖維無紡布薄膜,插入到復(fù)合材料層合板中,制備了不同的夾納米纖維膜復(fù)合材料層合板。通過實(shí)驗(yàn)手段測(cè)試了各種層合板的彎曲性能與沖擊性能,研究分析了其漸進(jìn)破壞過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在層合板中夾入一定厚度的納米纖維無紡布薄膜可提高層合板的彎曲強(qiáng)度,且隨著夾入納米纖維薄膜層數(shù)/厚度的增加(本文中纖維膜的總厚度未超過

2、層合板厚度的4％),層合板的彎曲強(qiáng)度得到提高,沖擊極限承載力基本沒有變化,但是沖擊接觸過程延長(zhǎng),相應(yīng)沖擊能量提高。
　　 為了提高對(duì)各種結(jié)構(gòu)層合板的分析與設(shè)計(jì)效率,尋找一種簡(jiǎn)單而有效的理論方法來計(jì)算分析各種結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,是非常有必要的。本文采用橋聯(lián)模型理論,對(duì)復(fù)合材料層合板逐次破壞過程和極限承載能力進(jìn)行了分析計(jì)算。通過對(duì)納米纖維膜進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,利用FORTRAN程序計(jì)算夾納米纖維膜層合板在彎曲作用下的漸進(jìn)破壞過程和極限強(qiáng)度,與

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。應(yīng)用沖擊接觸模型建立了層合梁在中點(diǎn)受沖擊作用力的控制方程,尋找方程解法,結(jié)合細(xì)觀力學(xué)橋聯(lián)模型,計(jì)算復(fù)合材料層合板在低速?zèng)_擊作用下的沖擊響應(yīng),預(yù)報(bào)其極限承載力,并分析了夾入納米纖維膜對(duì)層合板沖擊性能的影響,結(jié)果表明在層合板中夾入厚度較小或?qū)訑?shù)較少的納米纖維無紡布薄膜,不會(huì)影響層合板的最大沖擊接觸力甚至還有一定程度的提高,厚度較大層數(shù)較多時(shí),會(huì)降低層合梁的沖擊性能。
　　 通過本文的研究,拓展了橋聯(lián)模型的應(yīng)用范圍,為研