纖維增強復合材料的彈性應(yīng)力分析

       本文對受一平行于纖維軸向外加載荷的單纖維復合材料給出了彈性應(yīng)力的剪套解，得到基體內(nèi)軸向應(yīng)力沿徑向的分布，以及纖維軸向應(yīng)力和界面剪切應(yīng)力沿纖維長度上的分布，并討論了纖維／基體彈性模量比對最大纖維軸向應(yīng)力和最大界面剪切應(yīng)力的影響，而且，還將該工作與前人的工作進行了比較，最后，該文還給出了多纖維復合材料的彈性應(yīng)力解。

      在脆性基體中加入短纖維可以大大改善其力學性能n'23從而獲得具有優(yōu)良力學性能的復合材料，當復合材料受載時，拉伸應(yīng)力將通過界面剪切從基體傳遞到纖維，應(yīng)力傳遞對復合材料力學性能起著非常重要的決定性作用。

       前人在實驗和理論上都曾研究過復合材料內(nèi)的應(yīng)力分布情況，實驗上使用了光彈技術(shù)估算含- Dura棒的樹脂板的兩維應(yīng)力，得到棒的兩端界面剪切應(yīng)力最大和棒中部的軸向應(yīng)力最大的結(jié)論，理論上分別使用了有限元素法‘朝，有限差分分析和剪套分析對嵌入在同軸圓柱基體中的單纖維復合材料應(yīng)力分析模型求得其彈性應(yīng)力解。然而，這些理論還存在一些不足，因此有必要進行改進，而且上述工作都沒有研究多纖維模型。

       本文將使用剪套分析手段對單纖維復合材料進行應(yīng)力分析，得到改進的復合材料彈性應(yīng)力剪套解，并將本工作與文獻7～9的結(jié)果進行了比較，而且，還推導了多纖維復合材料的彈性應(yīng)力解。

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