团聚效应碳纳米管复合材料特性分析

碳纳米管具有优异的力学和物理性能,使得碳纳米管成为理想的复合材料增强相。碳纳米管增强复合材料可以在高端电子领域和自动化系统等领域发挥重要作用,但是如果无法解决碳纳米在基体中易团聚的趋势,碳纳米管的广泛应用将面临严峻的挑战。本文在Mori-Tanaka方法的基础上定量分析了碳纳米管的弯曲效应和团聚效应对碳纳米管的影响。

纳米颗粒复合材料细观损伤及本构关系研究

本文基于细观力学方法,建立了包含基体和增强纳米颗粒的二相颗粒增强复合材料模型。假设颗粒分布于无限大基体内并且与基体完全粘结,这时纳米颗粒与基体均为复合材料中的异性夹杂。基于此模型,利用自洽法、等效夹杂法以及Mori-Tanaka方法,推导出纳米颗粒复合材料在外部应力作用下各组分材料的本构关系表达式,并且,计算分析温度变化、颗粒形状以及颗粒体积分数之间的关系及对复合材料有效弹性模量的影响。

颗粒/纳米复合材料细观损伤及本构关系分析

本文得到了带有弱化表面的颗粒增强复合材料的本构模型,其可以描述颗粒的脱黏破坏以及基体的塑性和颗粒对复合材料损伤的影响。此损伤模型是基于Eshelby等效夹杂方法和自洽方法,假设基体、完整颗粒和带有弱化表面的颗粒都属于复合材料的夹杂体,根据Eshelby细观力学的方法,通过数值计算估算出三相颗粒增强复合材料的有效弹性模量。得出在复合材料损伤过程中,颗粒体积分数变化对颗粒复合材料有效刚度的影响,并且通过分析计算说明颗粒的体积分数与尺寸对复合材料应力–应变关系的影响。

镁合金车轮动态特性分析及弯曲疲劳寿命预测

本文尝试应用有限元分析软件ANSYS workbench,对镁合金车轮进行弯曲疲劳仿真分析,找到该车轮上应力最大的点即危险点和该点上相对应的应力值,利用所得应力值与名义应力法对车轮的寿命进行预测,并将得到的结果与通过软件分析所得结果进行比较;对车轮的其他动态特性进行分析,再将分析结果与铝制车轮进行对比,研究结果提出了车轮合理设计的发展方向。

碳纳米管复合材料的界面剪切应力研究

本论文采用剪切滞后模型,建立了碳纳米管复合材料的代表性体元模型,并且将碳纳米管看做一个有效纤维,模拟分析碳纳米管复合材料的主要形态特性。研究重点主要集中在碳纳米管与基体接触面的剪切应力,假设有效纤维与碳纳米管具有相同的直径和长度,运用应力连续条件和位移连续条件以及相关平衡方程等,推导得出计算所需要的复合材料界面处的切应力表达式,本论文推论得到的结果可以校核碳纳米管复合材料因滑动位移而产生的破坏。