實(shí)驗(yàn)與數(shù)值混合法確定短纖維復(fù)合材料宏微觀內(nèi)聚力模型參數(shù).pdf

1、植物短纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料因其環(huán)保、質(zhì)輕、力學(xué)性能優(yōu)良而被廣泛應(yīng)用于制造航空航天結(jié)構(gòu)件，汽車內(nèi)飾結(jié)構(gòu)等。但由于纖維的隨機(jī)分布以及纖維與基體間存在的界面等因素，其力學(xué)性能較為復(fù)雜。本文用數(shù)字圖像相關(guān)法、基于場(chǎng)投影法的反解方法、細(xì)觀力學(xué)方法，對(duì)云杉短纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料（云杉/PP）的宏微觀內(nèi)聚力定律進(jìn)行研究。
　　在數(shù)字圖像相關(guān)法中，Newton-Raphson迭代法能考慮子窗變形，但該方法對(duì)初值較為敏感，一旦初值不夠精確，容易導(dǎo)致

2、計(jì)算不收斂。本文改進(jìn)初值傳遞機(jī)制，提出多重初值傳遞方法，在RGDIC(Reliability-Guided Digital Image Correlation)法的初值傳遞策略中加入了種子點(diǎn)再搜索機(jī)制和自動(dòng)識(shí)別收斂性機(jī)制，使得暫時(shí)不收斂的計(jì)算點(diǎn)，將有最多8次被重新計(jì)算的機(jī)會(huì)，提高了云杉/PP復(fù)合材料的裂紋尖端非均勻變形場(chǎng)計(jì)算結(jié)果的收斂性。
　　本文對(duì)基于場(chǎng)投影進(jìn)行反解的方法做了容錯(cuò)率分析，通過(guò)有限元數(shù)值測(cè)量場(chǎng)反解算例分析，表明該方

3、法對(duì)誤差的容忍度較低，又由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差只會(huì)比有限元數(shù)值測(cè)量場(chǎng)的誤差更大，因此該方法直接用于實(shí)驗(yàn)測(cè)量較為困難。本文從實(shí)驗(yàn)中得到分離量，只用反解法計(jì)算牽引應(yīng)力，從而提升了該方法的容錯(cuò)率，并將其與數(shù)字圖像相關(guān)法結(jié)合，對(duì)云杉/PP復(fù)合材料裂紋尖端宏觀內(nèi)聚力區(qū)的牽引-分離關(guān)系進(jìn)行了反解。
　　采用雙線性內(nèi)聚力區(qū)模型，對(duì)纖維基體界面的性能進(jìn)行了研究。用Mori-Tanaka方法，根據(jù)已求得的材料裂紋尖端宏觀內(nèi)聚力區(qū)的牽引-分離曲線，對(duì)材料宏