免费论文：弥补海绵的力学本能接洽及作废机理领会

弥补海绵是一种轻质的新式复合资料。因为它扩充了普遍海绵的运用范畴，具备更好的比力学本能，正在遭到高科技界的更多关心。暂时，弥补海绵的接洽重要会合在资料制备和本能的试验尝试上，力学表面接洽上面的处事还很不够，所以对这种资料的力学本能及作废机理举行接洽领会利害常需要的。论文华用试验领会、表面接洽和数值模仿本领对弥补海绵力学动作举行商量，实行了以次三个局部的处事：（1）对于纤维巩固海绵，开始对准其举行了拉伸和收缩试验接洽，创造纤维束不妨普及海绵的力学本能，但生存最好纤维弥补比，密度是感化巩固功效的要害成分。将Mori-Tanaka本领和矫正剪滞模子相贯串，不妨证明单向短纤维巩固海绵的应力传播机理。算例揭穿：当孔隙体积含量减少，纤维轴向应力和界面剪应力会增大，更易爆发脱粘和拉断妨害。其余，有限元截止表白：纤维端部脱粘或穿过泡孔将使邻近地区爆发应力会合，倒霉于纤维巩固功效。（2）对于环氧复合海绵，试验创造资料收缩力学本能与应急率、温度和密度相关，试样的长径比（长度/直径）极地面感化了直观断裂特性。试验和数值计划揭穿出环氧基体在与载荷成45目标极易爆发剪切降服妨害。其次，对于忽米级空腹微珠弥补聚氨酯复合海绵，试验截止揭穿出各别微珠弥补含量下的资料收缩弧线特性各别, 密度、微珠聚会和界面粘结不良都将感化微珠的弥补功效；模仿截止表白上、下泡孔间薄胞壁场所受Von Mises应力较高。结果，运用人为神经搜集本领较好地模仿和猜测了复合海绵的力学动作。鉴于广义自洽道理，运用复合球模子给出了资料的弹性常数领会解和应力场。计划截止表白：涂层空腹微珠弥补复合资料的力学本能由各相资料的力学本能和厚薄共通确定。对于各别内径的空腹微珠弥补复合资料，界面脱粘的部位和界面外侧最大Von Mises应力处并不沟通。跟着微珠壁厚的减少，微珠对资料整膂力学动作的感化从与实心柔性粒子效率沟通变化为与实心刚性粒子效率沟通。对基体相的Von Mises应力取径向平衡动作判据能较好地猜测普遍泡沫的强度。结果，经过引入妨害感化因子，对复合海绵强度的猜测举行了有益的商量。（3）对于中空纳米微球弥补复合资料，运用商量弥补料表/界面应力感化的四相球模子给出了复合资料灵验弹性常数的紧闭情势解。截止创造中空纳米微球弥补资料生存标准关系性，受外表本能、中空纳米微球粒径和壁厚的感化很大。壁厚越薄的微球弥补资料，弹性常数与典范解出入越大，这可归因于中空纳米微球具备两个界面，在沟通体积含量和粒径下，壁厚越薄，总表/界表面积越大，外表应力对灵验模量的感化越明显。其余，按照替代思绪，运用能量等效道理将商量界面应力感化的中空纳米微球等效为无界面应力效力的平均实心颗粒，而后在多相搀和复合资料能量等效框架下，求出纳米弥补资料的灵验模量公式。经过商量孔径按照对数正态散布的纳米资料，创造纳米孔隙平衡半径越小、规范差越大，灵验弹性常数与典范解之间的分辨越大，尺寸效力越鲜明。

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