形状记忆合金纤维增强复合材料界面损伤研究

《形状记忆合金纤维增强复合材料界面损伤研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201071351学校代码10487密级硕士学位论文形状记忆合金纤维增强复合材料界面损伤研究学位申请人：梁东杰学科专业：固体力学指导教师：罗俊教授答辩日期：2013年1月22日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeoftheMasterofEngineeringAStudyonInterfaceDamageofShapeMemoryAlloyFiberReinforcedCompositeCandidate:LiangDongJieMajor:Soli

2、dMechanicsSupervisor:Prof.LuoJunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校

3、有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要复合材料具有较高的比强度、比刚度以及易于使用和安装等特点，复合材料集这些优点于一身，在工业中的很多领域发挥了重要的作用，尤其是航空航天、汽车结构等领域得到了广泛的

4、应用。但是复合材料也有其不足的一面，在外加载荷的作用下，容易出现纤维与基体间的脱粘、基体裂纹、层间界面损伤等不同形式的损伤，而这些损伤容易导致结构强度出现较大幅度的下降。因此，在实际工程应用中，有必要针对这几类损伤进行研究，并寻找减小复合材料界面损伤的方法，提高复合材料的安全性和可靠性。本文采用基于内聚力模型的界面单元模拟复合材料的界面损伤问题。论文第一部分研究了在横向静力载荷作用下，纤维排列方式、纤维与基体的弹性模量比值、纤维体积分数以及载荷施加方向等因素对纤维与基体间界面脱粘的影响。在第二部分的研究中，利用形状记忆合金超弹性的特性，在复合材料层合板中加入形状记忆

5、合金丝，研究了低速冲击下形状记忆合金丝对复合材料层合板抵抗分层损伤的能力的影响，还考虑了形状记忆合金丝加入的位置和不同温度下的形状记忆合金丝两个方面对复合材料层合板抵抗分层损伤的能力的影响。有限元计算的结果表明，特定的纤维排列方式、纤维与基体的弹性模量比值等条件，可以有助于减小界面脱粘的程度。在冲击载荷作用下，加入形状记忆合金丝能提高复合材料层合板抵抗分层损伤的能力；形状记忆合金丝的在复合材料层合板中加入的位置越远离冲击点，分层损伤的面积就越小；温度对分层损伤面积的影响很小。关键词：形状记忆合金；复合材料层合板；内聚力模型；脱粘；分层；低速冲击I华中科技大学硕士学位

6、论文AbstractCompositematerialhasplayedanimportantroleinmanyareasoftheindustrywithitsuniquematerialperformance,especiallyintheaerospace,automobilestructure,etc.Inthoseindustries,materialswhichhavehighstrength-to-weightratio,highstiffness-to-weightratioandcanbeconvenienttouseandinstallared

7、emanded.Buttherearesomeshortagesincompositematerials,suchasdebonding;delamination;matrixfractureetc.Theseshortagesleadtoasignificantdeclineinstructurestrength.Therefore,thesafetyandreliabilityofcompositecanbeimprovedbyreducinginterfacedamage.Basedonthecohesivezonemodel(CZM),thispaper