杨木纤维/聚乙烯复合材料拉伸性能微观力学模型

孙宏雨¹，吕兴聪¹，郭垂根^1,2，王清文^1,2，袁纳新¹，孙理超^1,3,2

1. 华南农业大学材料与能源学院生物基材料与能源教育部重点实验室2. 岭南现代农业科学与技术广东省实验室3. 东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室

摘 要：制备了不同杨木纤维含量的杨木纤维/聚乙烯复合材料,利用Hirsch模型、Kelly-Tyson模型和Bowyer-Bader模型对杨木纤维/聚乙烯复合材料的微观力学进行建模,通过对杨木纤维/聚乙烯复合材料及塑料基体的拉伸应力-应变曲线和杨木纤维长度分布的研究,计算得到杨木纤维在聚乙烯基体中的取向系数、界面剪切强度和本征抗拉强度,解释了杨木纤维/聚乙烯复合材料拉伸性能的变化规律。此外,利用微观力学模型计算得到了亚临界纤维、超临界纤维、塑料基体对杨木纤维/聚乙烯复合材料拉伸强度的贡献比例。

关键词：微观力学;纤维含量;拉伸性能;Kelly-Tyson模型;Bowyer-Bader模型;