細觀損傷力學在復合材料特性統(tǒng)計模擬仿真研究中的應用.pdf

1、隨著復合材料在工程中的廣泛應用，對材料的工程特性進行統(tǒng)計仿真模擬，預報復合材料的強度和性能是一個具有前途的研究方向。本文以此為研究背景，進行了如下的工作。
　　 本文介紹了細觀損傷力學的基本研究內(nèi)容，提出了一些細觀損傷力學應用的基本理論模型，結(jié)合統(tǒng)計模擬方法，對一些復合材料的受力性能和損傷破壞機理進行了數(shù)值模擬仿真，得到了有參考意義的結(jié)果，其中包括對金屬基體單向復合材料的損傷破壞過程、聚合物基體復合材料和混凝土復合材料的斷裂過程

2、以及超納米晶體顆粒薄膜復合材料的受力特性和細觀破壞過程進行了分子動力學和細觀損傷力學及動態(tài)蒙特卡洛相結(jié)合的研究，給出相應破壞過程的關系和圖形。這種對復合材料宏細觀結(jié)合的統(tǒng)計仿真模擬方法對深入研究細觀損傷力學在復合材料力學特性研究中的應用方面具有一定的參考意義。
　　 本文利用細觀損傷力學理論分析模型，結(jié)合計算機Monte Carlo統(tǒng)計模擬技術對幾種典型的復合材料在變形、損傷、破壞過程中的微—細觀組織結(jié)構的變化、損傷和斷裂破壞過

3、程的演化特性進行了統(tǒng)計仿真模擬，得到以下結(jié)論：
　　 (1)單向纖維加固金屬基體復合材料的強度是由纖維的原位強度而不是原始纖維的強度控制的，原位纖維的降解性質(zhì)是復合材料低應力破壞的原因。
　　 (2)基體材料為二相顆粒結(jié)構聚合物材料，微粒體積分數(shù)的增加會導致宏觀屈服應力的降低。最大正應力值的增加量隨著微粒間尺寸差異的增加而增大，隨著微粒體積分數(shù)的減少而增大。
　　 (3)對具有單晶菱塊結(jié)構的超納米晶體薄膜材料，菱