細(xì)觀損傷力學(xué)在復(fù)合材料特性統(tǒng)計模擬仿真研究中的應(yīng)用.pdf

1、隨著復(fù)合材料在工程中的廣泛應(yīng)用，對材料的工程特性進(jìn)行統(tǒng)計仿真模擬，預(yù)報復(fù)合材料的強(qiáng)度和性能是一個具有前途的研究方向。本文以此為研究背景，進(jìn)行了如下的工作。
　　 本文介紹了細(xì)觀損傷力學(xué)的基本研究內(nèi)容，提出了一些細(xì)觀損傷力學(xué)應(yīng)用的基本理論模型，結(jié)合統(tǒng)計模擬方法，對一些復(fù)合材料的受力性能和損傷破壞機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真，得到了有參考意義的結(jié)果，其中包括對金屬基體單向復(fù)合材料的損傷破壞過程、聚合物基體復(fù)合材料和混凝土復(fù)合材料的斷裂過程

2、以及超納米晶體顆粒薄膜復(fù)合材料的受力特性和細(xì)觀破壞過程進(jìn)行了分子動力學(xué)和細(xì)觀損傷力學(xué)及動態(tài)蒙特卡洛相結(jié)合的研究，給出相應(yīng)破壞過程的關(guān)系和圖形。這種對復(fù)合材料宏細(xì)觀結(jié)合的統(tǒng)計仿真模擬方法對深入研究細(xì)觀損傷力學(xué)在復(fù)合材料力學(xué)特性研究中的應(yīng)用方面具有一定的參考意義。
　　 本文利用細(xì)觀損傷力學(xué)理論分析模型，結(jié)合計算機(jī)Monte Carlo統(tǒng)計模擬技術(shù)對幾種典型的復(fù)合材料在變形、損傷、破壞過程中的微—細(xì)觀組織結(jié)構(gòu)的變化、損傷和斷裂破壞過

3、程的演化特性進(jìn)行了統(tǒng)計仿真模擬，得到以下結(jié)論：
　　 (1)單向纖維加固金屬基體復(fù)合材料的強(qiáng)度是由纖維的原位強(qiáng)度而不是原始纖維的強(qiáng)度控制的，原位纖維的降解性質(zhì)是復(fù)合材料低應(yīng)力破壞的原因。
　　 (2)基體材料為二相顆粒結(jié)構(gòu)聚合物材料，微粒體積分?jǐn)?shù)的增加會導(dǎo)致宏觀屈服應(yīng)力的降低。最大正應(yīng)力值的增加量隨著微粒間尺寸差異的增加而增大，隨著微粒體積分?jǐn)?shù)的減少而增大。
　　 (3)對具有單晶菱塊結(jié)構(gòu)的超納米晶體薄膜材料，菱