高体积分数比金属颗粒增强树脂基复合材料弹性模量预测
赵金峰1
朱福先1
庄百亮2
杨皓清2
周勇权3
1.江苏理工学院 材料工程学院,常州 2130012.中国机械总院集团江苏分院有限公司,常州 2130013.扬州平航航空动力技术有限公司,扬州 225200
摘要：为研究高金属颗粒增强树脂基复合材料的力学性能,基于细观力学理论和细观有限元法预测了该复合材料的弹性模量.首先,制备了复合材料的标准试样,通过单轴拉伸试验测试了其宏观弹性模量,并观测了试样的微观特性.其次,采用基于细观力学理论的Voigt、Reuss、Mori-Tanaka和广义均值法预测了复合材料的弹性模量.然后,根据试样微观的粒径统计结果,采用高斯分布规律确定了金属颗粒粒径的级配及其数量,采用Python语言编写了颗粒随机投放程序,基于Abaqus平台构建了由颗粒、树脂基体以及界面组成的二维代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)有限元模型.最后,通过理论计算和有限元数值模拟预测了高金属颗粒增强树脂基复合材料的弹性模量.分析结果表明,广义均值模型和有限元模型预测的弹性模量与试验测试结果误差较小,复合材料弹性模量随金属颗粒的增大而增大.
关键词：高体积分数比颗粒增强复合材料弹性模量随机分布
分类号：TB332(工程材料学)
论文发表日期：2025-06-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 132-140 )
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