拉伸载荷作用下含有裂纹缺陷的碳纳米管增强镁基复合材料应力分布分析
本文选题:拉伸 + 碳纳米管 ; 参考:《人工晶体学报》2017年06期
【摘要】:随着纳米电子时代的到来,具有优异性能的碳纳米管成为引起人们广泛关注。镁基复合材料是近年来发展较快的新型高强轻质复合材料。具有优良力学性能,硬度高,耐磨性良好。本文主要运用连续介质力学的理论研究碳纳米管,等效成连续介质里的类桁架结构的薄膜模型,单层石墨卷曲形成封闭的圆柱壳体,以解决碳纳米管增强镁基复合材料力学性能的计算。运用有限元软件ANSYS建立了含有裂纹缺陷复合材料模型,旨在研究裂纹缺陷在拉伸载荷作用下对复合材料的应力分布影响。分别选取无缺陷,镁基(竖向,横向,环向缺陷)模型。发现复合材料在受到拉伸载荷时,镁基(竖向缺陷)模型最易断裂,而镁基(环向缺陷)模型最不易破坏,无缺陷模型最不易屈服,而镁基(横向缺陷)模型最易屈服,且屈服应力最大值主要出现在复合材料交界处。
[Abstract]:With the arrival of nanoelectronic era, carbon nanotubes with excellent properties have attracted wide attention. Magnesium matrix composite is a new type of high-strength lightweight composite with rapid development in recent years. It has excellent mechanical properties, high hardness and good wear resistance. In this paper, the theory of continuum mechanics is used to study carbon nanotubes, which is equivalent to the thin film model of truss-like structure in continuous medium, and the single-layer graphite curls to form a closed cylindrical shell. In order to solve the calculation of mechanical properties of carbon nanotube reinforced magnesium matrix composites. The finite element software ANSYS is used to establish a model of composites with crack defects, which aims to study the effect of crack defects on the stress distribution of composites under tensile loading. The models of non-defect, magnesium base (vertical, horizontal and circumferential defects) were selected respectively. It is found that when the composite is subjected to tensile loading, the magnesium matrix (vertical defect) model is the most prone to fracture, the magnesium base (ring defect) model is the most difficult to destroy, the non-defect model is most difficult to yield, and the magnesium base (transverse defect) model is the most prone to yield. The maximum yield stress mainly occurs at the junction of composite material.
【作者单位】: 北京工业职业技术学院;中建三局集团有限公司(北京);沈阳工业大学;
【分类号】:TB333
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1920216
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