第六章 短纤维增强金属基复合材料弹性模量临界值计算预测.pdf

第 36 卷 　增刊 2 吉 林 大 学 学 报 ( 工 学 版 ) 　Supp lem ent 2 2006年 9 月 Jou rnal of J ilin U n iversity ( Engineering and Techno logy Edition) 　Sep t. 2006 文章编号 : 167 1 - 5497 (2006) Supp l. 2 - 000 1 - 05 短纤维增强金属基复合材料弹性 模量临界值计算预测 金 　满 ,江中浩 ,连建设 (吉林大学 材料科学与工程学院 ,长春 130022) 摘 　要 :基于短纤维增强金属基复合材料弹性模量理论模型 ,提出了弹性模量临界值的定义 , 并建立了可用于预测计算的纤维临界长径比和材料参数之间的解析函数 。将与曲线拐点切线 和最大值水平直线交点相对应的长径比值定义为纤维临界长径比,将与此相对应的函数值定 义为弹性模量临界值 。计算结果表明 ,纤维临界长径比随纤维弹性模量的增加而增加 ,随基体 弹性模量和纤维体积分数的增加而降低 。 关键词 :复合材料 ; 金属基复合材料 ;短纤维 ;弹性模量 ;临界长径比 中图分类号 : TB 33 1　　文献标识码 : A Ca lcula tion and pred iction of cr itica l ela stic m odulus of short f iberre inforced m eta l m a tr ix com posites J in M an , J iang Zhonghao, L ian J ianshe ( Colleg e of M a teria ls S cience and Eng ineering, J ilin Un ivers ity, Chang chun 130022, Ch ina) A b stract:B a sed on the theoretical model for the ela stic modu lu s of short fiberreinforced compo site, the critical ela stic modu lu s of short fiberreinforced m etal m atrix compo site s wa s p ropo sed and an analytical exp re ssion for the relation sh ip between the critical ela stic modu lu s and the critical a sp ect ratio of the fiber and other m aterial p aram eters wa s derived. The critical a sp ect ratio of the fiber is defined a s the cro sspo in t of the tangen t value of the inflexion and the a symp tote of the m axim um ela stic modu lu s. The calcu lation s reveale that the critical a sp ect ratio of the fiber increa sed w ith increa sing the ela stic modu lu s of the fiber and decrea sed w ith increa sing the ela stic modu lu s of the m atrix and the vo lum e fraction of the fi