短纤维增强复合材料刚度系数预测.pdfVIP

维普资讯 第3O卷 第 2期 兰 州 理 工 大 学 学 报 Vo1．30 No．2 2004年 4月 JournalofLanzhouUniversityofTechnology Apr．2004 文章编号：1000-5889(2004)02—0025-05 短纤维增强复合材料刚度系数预测 成丽娟 ，陈百明 ，李旭东 (1．兰州理工大学材料科学与工程学院，甘肃兰州 730050；2．甘肃省有色金属新材料国家重点实验室，甘肃 兰州 730050) 摘要：运用已开发的计算机软件，模拟了短纤维增强复合材料的微观组织结构，预测 了在机械载荷作用下13种复 合材料样品的刚度系数．采用数理统计中的回归分析方法对预测结果进行分析后发现：每种复合材料样品的刚度 系数C C。：，G 均随着增强相材料体积份额 的增大而增大，它们之间有很好的线性回归关系；此外，对于不同类 型的复合材料样品，复合材料刚度系数与组分材料的刚度系数、弹性模量及各 向异性比之间均呈现有规律的数值 对应关系，而基体材料的平均晶粒尺寸D对复合材料刚度系数几乎没有影响． 关键词：复合材料；刚度系数；计算机预测 中图分类号：T1333 文献标识码 ：A Predictionofstiffnesscoefficientofshort-fiberreinforcedcomposites CHENGLi-juan ，CHENBai-ming ，LIXu-dong， (1．CollegeofMaterialScienceandEngineering，Lar,zhouUniv．ofTech．，Lnazhou 730050，China；2．StateKeyLaboratoryofAdvanced N0r】_FerrousMa terials，LanzhOH 730050，China) Abstract：A developedsoftwareisemployedforsimulatingthecompositemicrostructuresofshort--fiber reinforcedcompositesamplesandpredictingtheirstiffnesscoefficients．ThesamplesaresupposedtObe subjectedtoboundarytractionduetomechanicalloading．Itisfoundbyapplyingaregressionanalysis methodthatthepredictedstiffnesscoefficientsCll，Cl：，G4ofeachsimulatedcompositesampleincreaseas thevolumefraction increases．RemarkablelinearregressiverelationshipsiSfoundbetweenthestiffness coefficientsandvolumefraction Inaddition，forthesamplesofdifferentsimulatedcomposites，agroup ofremarkablerelationship iSalsorevealedquantitatively betweenpredictedthestiffnesscoefficientsof samplesandthatofpartialconstituents，theirelasticproperties，andtheiranisotropyratioaswel1．Never— theless，theaveragegrainsizeD haslittleeffectonthestiffnesscoefficientofthecompositesamples． Keywords：composites；stiffnesscoefficient；computerpredictions 复合材料由于具有常规材料不可比拟的许多优 一 个满足指定性能