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复合材料(一)

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联远智维
发布于 2022-01-20 05:19:32
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复合材料分类

复合材料:由两种或多种不同性质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。

从应用的角度来说,复合材料分为功能复合材料和结构复合材料两大类。功能复合材料主要是具有特殊的功能,例如:导电复合材料、烧蚀材料、摩阻复合材料。结构复合材料由基体和增强材料两种组成,增强材料在复合材料中起主要作用,提供刚度和强度,基体材料起配合作用,用于支持和固定纤维材料,传递纤维间的载荷,保护纤维,防止磨损和腐蚀。

复合材料的种类

复合材料力学分析

复合材料的力学性能一般比金属材料复杂,主要包含不均匀、不连续、各向异性等。

复合材料与常规的金属材料相比具有优良的力学性能,不同的纤维和基体材料组成的复合材料性能也不尽相同,作为力学性能的比较,常常采用比强度(纵向拉伸强度和相对密度的比值)和比模量值(纵向拉伸模量和相对密度的比值),表示在重量相当情形下材料的承载能力和刚度,数值越大,表明复合材料的性能越好。对于复合材料(玻璃纤维、碳纤维复合材料、芳纶复合材料等)的优点,一般说的是比强度高、比模量高等。

复合材料力学分析方法

复合材料力学分析方法

复合材料力学

复合结构力学

细观力学

宏观力学

从细观的角度研究复合材料的力学性能。以纤维和基体为基本单元,把纤维和基体看成各向同性材料,根据材料纤维的几何形状和布置形式、纤维和基体的力学性能、纤维和基体之间的相互作用等条件分析复合材料的宏观物理力学性能。

把单层复合材料看成均匀的各向异性材料,不考虑纤维和基体的区别,用平均力学性能表示单层材料刚度、强度特性。宏观力学的基础是预知单层材料的宏观力学性能(弹性常数、强度等),一般可由实验测定或细观力学分析得到。

从更粗略的角度分析复合材料结构的力学性能,把叠层材料作为分析问题的起点。借助现有均匀各向同性材料结构力学的分析方法,对各种元件(板、壳)结构的弯曲、屈曲与振动以及疲劳、断裂、损伤、开孔强度等问题。

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