形狀記憶聚合物基三維編織復(fù)合材料的熱力學(xué)性能研究.pdf

1、作為一種新興的智能材料,熱致形狀記憶聚合物能夠在外界溫度變化時(shí)記憶初始(或臨時(shí))形狀。但是,非增強(qiáng)形狀記憶聚合物剛度低、強(qiáng)度低、恢復(fù)力小、蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象嚴(yán)重,在實(shí)際應(yīng)用中極受限制。利用三維編織纖維增強(qiáng)形狀記憶聚合物,不僅可以克服這些弱點(diǎn),而且能結(jié)合三維編織復(fù)合材料不分層、設(shè)計(jì)性好等優(yōu)點(diǎn),獲得更好的復(fù)合材料力學(xué)性能。現(xiàn)有的形狀記憶聚合物的本構(gòu)模型都是在簡(jiǎn)單載荷條件下提出的,不能直接用于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)或者復(fù)雜形狀的形狀記憶聚合物及其復(fù)合材

2、料。因此本文推導(dǎo)了合理的形狀記憶聚合物三維熱力學(xué)本構(gòu)方程,并運(yùn)用有限元方法研究了形狀記憶聚合物及其三維編織復(fù)合材料熱力學(xué)性能。本文主要工作包括:
　　(1).將三維編織復(fù)合材料劃分為三細(xì)胞結(jié)構(gòu),利用ANSYS的APDL語言進(jìn)行三維編織復(fù)合材料周期性內(nèi)胞的參數(shù)化建模,并在內(nèi)胞細(xì)觀力學(xué)模型中引入適用于有限元分析的周期性邊界條件;
　　(2).利用兩種熱粘彈性本構(gòu)模型(ABAQUS材料子程序UMAT和Prony級(jí)數(shù)數(shù)值擬合)對(duì)形狀