資源描述：
《隨機植物短纖維復(fù)合材料界面相性能對拉伸和斷裂行為影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印
2、件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要隨機植物短纖維熱塑性復(fù)合材料是新型可降解、可循環(huán)利用的生物復(fù)合材料，因其優(yōu)異的拉伸性能和較高的斷裂韌性及質(zhì)量輕和成本低等優(yōu)點，廣泛被應(yīng)用于綠色汽車和高速列車等運載工具的內(nèi)承力構(gòu)件中，其斷裂力學(xué)行為備受制造業(yè)的重視。本文采用內(nèi)聚區(qū)模型（CohesiveZoneModel，CZM）表征云杉木纖維和聚丙烯（Polypropylene，PP）基體間界面相的力學(xué)行為，編寫Fortran程序生成具有不同纖維含量的隨機植物短纖維復(fù)合材料的有限元模型，考慮木纖維是各向異性的，其材料主方向、
3、位置和幾何取向分布是隨機的，PP基體材料是彈塑性的。研究了界面相剛度、破壞初始有效位移、完全破壞有效位移和界面斷裂能等界面相參數(shù)對該復(fù)合材料宏觀拉伸行為的影響。分析表明，隨著界面相性能的增強復(fù)合材料的剛度和強度提高；界面相剛度對材料宏觀模量影響最大。計算模擬得到了不同纖維含量復(fù)合材料有效模量和界面剛度的關(guān)系曲線。結(jié)果表明隨界面剛度增大，復(fù)合材料剛度增加；界面剛度增大到接近理想粘接界面時，材料剛度變化趨于常數(shù)，與Hashin-Shtrikman模型計算結(jié)果一致。采取上述模型建立復(fù)合材料彈塑性斷裂力學(xué)模型，研究了木纖維和基體之間界面相性能對材料斷裂力學(xué)行為的影響。數(shù)值結(jié)果表明，在相同載荷下
4、隨界面剛度或界面斷裂能的增大，J積分下降；隨著載荷增加，界面斷裂能較小的材料的J積分首先開始下降；纖維基體界面斷裂能越高，復(fù)合材料發(fā)生斷裂破壞需要的能量越大；界面相性能的優(yōu)化能夠明顯地提高植物短纖維復(fù)合材料的斷裂韌性。關(guān)鍵詞：隨機植物短纖維復(fù)合材料，內(nèi)聚區(qū)模型，界面相，拉伸強度，斷裂韌性ABSTRACTRandomshortnaturalfiberreinforcedcompositeisakindofbiodegradablebiomaterial,whichhasexcellentpropertiesintensilestrengthandfracturetoughnessandc
5、anbeusedinmainstructures.Itiswidelyusedinmotorindustryandstudiedonitsfracturebehavior.Anumericalmodelisusedinthisthesistostudythemechanicalbehaviorofnaturalshortfiberreinforcedcompositematerial,usingtheCohesiveZoneModel(CZM)tosimulateandcharacterizethebehaviorandperformanceofinterphasebetweenpla
6、ntfibersandPolypropylene(PP)matrix.Inthemodel,thedistributionanddirectionoffibers,fibercontentandtheroleofinterphasewereconsidered.AndPPmatrixiselastic-plasticmaterial.Itprovidesamethodtostudytheeffectsofinterphaseparametersonthemechanicalpropertiesofthecomposite.Themethodofnumericalexperimentis
7、usedheretostudythetensilebehaviorofcompositematerialswithdifferentinterphasecharacteristics,suchaseffectivedisplacementattheinitiationofdamage,effectivedisplacementatcompletefailureandenergydissipatedduetofailure.Itisfoundth
