基于内聚力行为和扩展有限元的砂/树脂复合材料拉伸失效行为的数值计算

作     者：冀运东 郑凯东 曹东风 王遥 钟飞升 JI Yundong;ZHENG Kaidong;CAO Dongfeng;WANG Yao;ZHONG Feisheng

作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 彰武县联信铸造硅砂有限公司阜新123200 

基　　金：中国博士后科学基金(2018M632933) 航空科学基金重点实验室类(20152365002) 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2019年第36卷第12期

页      码：2851-2859页

摘      要：基于砂/树脂断裂与砂树脂界面脱粘失效行为的砂/树脂三维微细观单胞模型被构建,用于研究砂/树脂在拉伸载荷作用下的微观应力特征、树脂粘结桥的损伤破坏模式及微观结构(树脂含量、砂粒粒径、砂粒级配及粘结桥有效横截面积比)对其宏观拉伸强度的影响。该三维微细观单胞模型采用内聚力行为方法刻画粘结砂/树脂界面的失效,采用扩展有限元方法(Extented finite element,XFEM)捕捉树脂基体损伤和裂纹扩展。计算结果表明:所构建的三维微细观单胞模型能够显式刻画砂/树脂微细观结构断裂过程,解释微细观结构断裂机制,能够有效地提供树脂含量、砂粒粒径、砂粒级配、粘结桥有效横截面积比等微细观结构对砂/树脂宏观拉伸强度(St)影响的信息,可为砂/树脂优化设计提供理论指导。

主 题 词：砂/树脂 单胞模型 内聚力行为 扩展有限元 粘结桥 断裂过程 

学科分类：0817[工学-轻工类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13801/j.cnki.fhclxb.20190305.003

馆 藏 号：203835706...