界面層對(duì)電磁彈性復(fù)合材料性能的影響.pdf

1、界面層作為增強(qiáng)材料與基體的連接橋梁和外加載荷從基體向增強(qiáng)材料傳遞的紐帶，界面相屬性(如厚度、性質(zhì)、涂層順序)的變化嚴(yán)重影響復(fù)合材料的細(xì)觀局部場(chǎng)和宏觀有效性能，因此對(duì)界面層的研究有著極為重要的意義。本論文研究了帶界面層雙周期排列電-磁-彈性纖維復(fù)合材料在遠(yuǎn)場(chǎng)均勻反平面剪切應(yīng)力和遠(yuǎn)場(chǎng)均勻面內(nèi)電磁載荷作用下，材料的局部場(chǎng)和宏觀有效性能隨材料微結(jié)構(gòu)參數(shù)(尤其是界面微結(jié)構(gòu)參數(shù))的變化規(guī)律。
　　借鑒 Eshelby等效夾雜思想，通過引入一個(gè)

2、與基體性質(zhì)相同的均勻介質(zhì)，并在此均勻介質(zhì)與原問題(帶界面層雙周期排列電磁彈性纖維復(fù)合材料的反平面問題)纖維和界面層對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)引入雙周期分布的非均勻廣義本征應(yīng)變，構(gòu)造了一個(gè)與原問題力、電、磁等價(jià)的均勻介質(zhì)的雙周期廣義本征應(yīng)變問題，建立了非均勻電磁彈性復(fù)合材料和帶有廣義本征應(yīng)變的均勻電磁彈性復(fù)合材料之間的等價(jià)方程。利用各相接觸面上的廣義應(yīng)力連續(xù)條件和廣義位移協(xié)調(diào)條件，并結(jié)合羅朗級(jí)數(shù)展開和雙準(zhǔn)周期 Riemann邊值問題的數(shù)學(xué)成果，獲得了所求

3、問題的電-磁-彈性場(chǎng)的全場(chǎng)級(jí)數(shù)形式解答。該解答可用于對(duì)基本胞元內(nèi)電-磁-彈性場(chǎng)量進(jìn)行精細(xì)分析，也可對(duì)電磁彈性復(fù)合材料有效電磁彈性模量作出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
　　利用帶有符號(hào)運(yùn)算功能的軟件Mathematica進(jìn)行編程，對(duì)界面應(yīng)力、有效電磁彈性模量和纖維內(nèi)廣義應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，與已有結(jié)果的對(duì)比表明了本文方法的正確性。數(shù)值分析表明，界面微結(jié)構(gòu)對(duì)電磁彈性復(fù)合材料的細(xì)觀場(chǎng)和宏觀有效性能有顯著影響。本論文結(jié)果對(duì)此類材料的宏觀性能與微結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)的