纤维增强复合材料考虑损伤的温度胀缩细观力学模型

来源期刊：复合材料学报2014年第4期

论文作者：何乾强 周储伟 周灿

文章页码：1077 - 1083

关键词：纤维增强复合材料;热胀/冷缩系数;细观力学;微裂纹;界面脱粘;

摘    要：采用细观力学方法,建立了纤维增强复合材料(FRC)包含基体微裂纹和纤维/基体脱粘的热胀/冷缩理论模型。模型考虑了基体、界面中不同分布取向的微裂纹在升温和降温过程中张开、闭合情况的差异,及其对复合材料平均热胀/冷缩系数(CTE/CTC)的影响,同时还考虑了细观应力分布不均匀的因素。建立了细观有限元模型对理论模型进行验证。研究发现:复合材料损伤后CTE和CTC不一致,且取决于损伤模式:基体微裂纹损伤使得复合材料的横向CTE高于无损材料,而横向CTC低于无损材料,但对纵向CTE/CTC影响不大;纤维界面脱粘能较明显地减小复合材料的纵向CTC,但对横向CTC的影响可忽略。