纤维增强复合材料拉伸强度的weak-link比例预测  

A Prediction Approach to Tensile Strength of Fiber-reinforced Composites Using Weak-link Scaling

作　　者：王放[1] 曾祥国[2] 魏玉卿[3] 张俊乾[4] 

机构地区：[1]西南大学材料科学与工程学院,重庆400715 [2]四川大学建筑与环境学院,四川成都610065 [3]南京电子技术研究所,南京210013 [4]上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海200072

出　　处：《四川大学学报（工程科学版）》2009年第4期136-140,150,共6页Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金资助项目(10776023);国家自然科学基金资助项目(10772105);西南大学博士基金资助项目(SWUB2008029)

摘　　要：为了讨论weak-link比例对强度预测的适用范围,基于纤维增强复合材料的渐进破坏机理,考虑纤维强度的统计特性,采用Monte-Carlo方法对材料在热/机械载荷作用下的拉伸强度分布进行了数值模拟分析。研究结果表明,在形状参数β=10的条件下,如果希望通过weak-link缩放比例对大尺寸材料的强度分布进行预测,则复合材料的临界尺寸应达到25根纤维的规模。小尺寸材料拉伸强度的分散性趋于稳定,即达到临界尺寸,是采用weak-link比例预测大尺寸材料强度分布规律的先决条件。研究方法为进一步发展基于损伤机理分析的复合材料在循环载荷作用下的疲劳寿命预测理论奠定了基础。In order to discuss the applicability of weak-link scaling to the prediction of tensile strength,based upon progressive damage mechanism and the consideration of statistical particularity of fiber strength,Monte-Carlo simulation technique was used to analyze the tensile strength distribution of fiber-reinforced composites under thermo-mechanical loading.The results indicated that weak-link scaling worked very well with β=10,when the composite size was more than 25 fibers.When the composite strength get to b...

关 键 词：纤维增强复合材料 拉伸强度 weak-link比例 

分 类 号：TB332[一般工业技术—材料科学与工程]