复合材料细观力学模型及相关材料性能研究

发布时间：2021-03-13 17:06

　　碳纳米管增强复合材料在众多领域都展现了不可比拟的优越性能,具有广阔的发展前景。由于碳纳米管具有大的长径比和低的抗弯刚度,使得碳纳米管在基体中很容易出现弯曲及聚集的现象。几十年来,具有分散夹杂物的基体构成的复合材料的力学性能和热性能一直是人们关注的焦点。因此,能否最大限度的发挥复合材料的高比强度,高比刚度等优越的力学性能及热性能,在很大程度上取决于增强纤维的形状、尺寸、性质和分散形态等因素。本文选取碳纳米管、纳米颗粒及纤维作为增强材料,聚合物和金属作为基体材料。以增强纤维的形状、分布状态及自身尺寸等特征为出发点,采用细观力学中的等效夹杂理论,自洽方法及Mori-Tanaka方法等对纳米/纤维复合材料的细观力学性能及热性能进行分析和研究。本文假设弯曲的碳纳米管具有弓形形状的波纹并将其等效为固体短纤维,根据复合材料细观力学中的等效夹杂理论和Mori-Tanaka方法计算弯曲碳纳米管增强复合材料的体积模量和剪切模量。通过引入波长和振幅等参数,分析不同弯曲程度的碳纳米管对复合材料有效性能的影响。根据碳纳米管的聚集机理,建立碳纳米管团聚的细观力学模型。将聚集的碳纳米管视为球形夹杂,随机分散的碳纳米... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：160 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

Eshelby等效夹杂理论模型

自洽方法的基本模型

单向对齐椭球形夹杂增强复合材料

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管增强型复合材料功能梯度板的自由振动模型与尺度效应[J]. 贺丹,门亮.  计算力学学报. 2018(03)
[2]电子封装用金属基复合材料的研究现状[J]. 张晓辉,王强.  微纳电子技术. 2018(01)
[3]碳纳米管增强铜基复合材料的拉伸性能[J]. 许玮,李炳宏,贾妍,王西珍.  西安工程大学学报. 2017(04)
[4]碳纳米管镁基复合材料的性能研究与分析[J]. 景春明,潘强,陈广军,潘亚强,陆祥辉,杨华.  真空与低温. 2017(04)
[5]混杂比对单向碳-玻层间混编复合材料0°压缩和弯曲性能的影响[J]. 马腾,贾智源,关晓方,刘世扬,李炜.  复合材料学报. 2017(04)
[6]碳纳米管对PP/SPTW复合材料力学性能的影响[J]. 张峻岭.  包装工程. 2017(07)
[7]碳纳米管增强陶瓷材料机理研究现状[J]. 谈松林,易健宏.  中国材料进展. 2016(12)
[8]碳纳米管阵列/环氧树脂的导热导电性能[J]. 周二振,应济.  浙江大学学报(工学版). 2016(09)
[9]环境因素对碳纳米管聚集迁移行为的影响[J]. 梁跃,华祖林.  化工新型材料. 2016(03)
[10]碳纳米管复合材料场发射性能研究现状[J]. 于颖,王丽军,刘凌宏,李剑,文俊伟,王小平.  材料导报. 2016(05)

硕士论文
[1]钼化合物/碳纳米复合材料的制备及其电分析应用研究[D]. 耿迪.东北师范大学 2017
[2]活性碳纳米管制备及其碳纤维复合材料性能研究[D]. 赵新福.北京化工大学 2015
[3]含碳纳米管上浆剂对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响[D]. 邓曦.北京化工大学 2015



本文编号：3080599