顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料熱力耦合問(wèn)題模型分析.pdf

1、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料在高溫下仍具有高的比強(qiáng)度和比模量而受到人們的高度重視.然而,在一般情形下,基體和顆粒材料的熱、力學(xué)性能有較大差異,一方面造成這種復(fù)合材料在受到溫度影響時(shí),顆粒和基體將產(chǎn)生熱失配,另一方面在受到機(jī)械載荷時(shí),將產(chǎn)生變形失配.而這種材料在實(shí)際使用中往往是熱和力同時(shí)作用,在一定條件下,這將給材料帶來(lái)難以預(yù)料的破壞.建立復(fù)合材料在這種工作環(huán)境中的合理模型對(duì)于復(fù)合材料力學(xué)來(lái)說(shuō)具有重要意義.該文以顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料熱力耦合問(wèn)題為工程背景

2、,建立了在熱、力載荷共同作用下的隨機(jī)分布剛性橢圓夾雜模型和彈性圓形夾雜呈雙周期分布的理想界面模型,以及含界面層圓形彈性?shī)A雜呈雙周期分布的理想界面模型.運(yùn)用Muskheishvili的復(fù)變函數(shù)理論,采用級(jí)數(shù)展開技術(shù)和疊加原理,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解線性方程組,獲得了問(wèn)題的解析解答,并畫出了相關(guān)的曲線圖表.結(jié)果表明,為使界面應(yīng)力最小,夾雜的含量并不是越多越好或是越少越好,而是根據(jù)兩相材料的剪切模量之比的不同,有一個(gè)合適的范圍;界面層的厚度也不是越

3、厚越好,或越薄越好,而是根據(jù)具體的基體、夾雜以及界面層的剪切模量的比值,有一個(gè)最佳尺度.全文共分為四章,第1章為緒論,綜述了復(fù)合材料的用途,分類,以及目前的研究現(xiàn)狀和在力學(xué)方面所提出的新要求,同時(shí)針對(duì)該文所研究的對(duì)象-顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的熱力耦合問(wèn)題,對(duì)國(guó)內(nèi)外在這方面的研究進(jìn)行了綜述和評(píng)論,最后提出該文所研究的內(nèi)容及其意義.第2章研究了隨機(jī)分布剛性橢圓夾雜模型,得出了夾雜界面應(yīng)力的一般公式.第3章研究了呈雙周期分布圓形彈性?shī)A雜的熱力耦合問(wèn)