纤维增强复合材料的刚性圆柱夹杂双周期分布模型的平面问题

对于硬夹杂—软基体的单向纤维增强复合材料 ,将纤维束看成刚性圆柱状夹杂 ,考虑夹杂间的相互影响 ,采用复变函数和坐标变换的方法 ,构造呈双周期分布且相互影响的刚性圆柱夹杂的复应力函数 ,同时满足夹杂的边界条件 ,利用围线积分将求解方程组化为线性代数方程组 ,推导出受到远场均匀拉应力的作用 ,双周期分布的刚性圆柱夹杂的界面应力表达式 ,算例给出双周期夹杂模型的界面应力值 。

颗粒增强复合材料的椭圆形刚性夹杂呈双周期分布模型的反平面问题研究

在遵循复合材料中各夹杂相互影响的重要条件下 ,构造呈双周期分布且相互影响的椭圆形刚性夹杂模型的复应力函数 ,采用坐标变换和复变函数的依次保角映射方法 ,达到满足各个夹杂的边界条件 ,利用围线积分将求解方程化为线性代数方程 ,推导出了在无穷远双向均匀剪切 ,椭圆形刚性夹杂呈双周期分布的界面应力解析表达式 ,最后的算例分析给出了夹杂的形状对界面应力最大值 (应力集中系数 )的影响规律 。

双周期分布圆形弹性夹杂平面热弹性问题

研究了含双周期分布圆形弹性夹杂的无限弹性平面在均匀拉伸和均匀温变下的弹性响应问题.运用Isida的区域单元法和复势函数的级数展开技术,将问题转化为线性方程组的求解.数值结果表明:相邻夹杂间距过大或过小都不利于减小界面应力,当相邻夹杂中心间距与夹杂半径之比为2.2～2.8时,界面剪切应力与环向应力的极大值最小;比值为2.5～3.5时,界面最大径向应力值最小;并且该比值范围不随两相材料弹性模量之比和热膨胀系数之比而变化.

双周期分布圆环形截面夹杂反平面问题的解析方法

研究含双周期分布圆环形截面弹性夹杂的无限大介质在远场均匀反平面应力下的弹性响应。通过在双周期圆环形区域内引入非均匀本征应变,将双周期非均匀介质问题转化为带有双周期非均匀本征应变的均匀介质问题,结合双周期函数和双准周期Riemann边值问题理论,获得了该问题弹性场的级数形式解答。作为一个应用,利用该解答预测了含双周期圆环形截面夹杂复合材料的有效纵向剪切模量。数值结果表明,在相同夹杂体积分数下,含圆环形截面夹杂的复合材料比含圆形截面夹杂的复合材料拥有更高的有效纵向剪切模量。

圆形刚性夹杂双周期分布的反平面问题

研究含双周期分布的圆形刚性夹杂在无穷远受纵向剪切的弹性平面问题,遵循复合材料中各夹杂相互影响的重要条件,采用复变函数方法,构造相应模型的复应力函数,通过坐标变换,同时满足夹杂边界位移条件,再利用围线积分将求解方程组化为线性代数方程组,导出了圆形刚性夹杂双周期分布的界面应力解析表达式,算例给出了界面应力最大值与夹杂间距的变化规律,求出了刚性夹杂的合理间距问题。本文发展的分析方法为研究夹杂材料的细观机理探索了一条有效的分析途径。

双周期分布圆环形截面夹杂的反平面问题

研究了含双周期分布圆环形截面弹性夹杂的无限大介质在远场均匀反平面应力下的弹性响应。通过在双周期圆环形区域内引入非均匀本征应变,将双周期非均匀介质问题转化为带有双周期非均匀本征应变的均匀介质问题,结合双周期函数和双准周期Riemann边值问题理论,获得了该问题级数形式的解答。通过算例,考察了夹杂的几何尺寸和材料性质对内、外两层界面上的应力分布和应力集中系数的影响。

六边形式双周期分布圆形弹性夹杂平面热弹性问题初探

研究无限大基体中六边形式双周期分布圆形弹性夹杂体在均匀拉伸和均匀温度下弹性响应问题。运用M Isidar的区域单元法和复势函数的级数展开技术 ,将问题转化为线性方程组的求解 ,得到了各区应力函数的解决方法。

刚性夹杂双周期分布的反平面问题

在遵循复合材料中各夹杂相互影响的条件下,构造呈双周期分布且相互影响的椭圆形刚性夹杂模型的复应力函数,采用复变函数的依次保角映射方法,达到满足各个夹杂的边界条件,利用围线积分将求解方程组化为线性代数方程组,推导出了椭圆形刚性夹杂呈双周期分布的界面应力解析表达式,并讨论了夹杂间距对界面应力最大值(应力集中系数)的影响规律,描绘出了曲线.

电磁弹性材料双周期裂纹反平面问题的精确解

研究含双周期裂纹的电磁弹性材料在远场反平面机械载荷和面内电磁载荷作用下的电磁弹性响应,利用椭圆函数理论和保角变换技术,获得电磁弹性场的精确解,推导裂纹尖端的应力强度因子、电位移强度因子和磁感应强度因子。算例分析表明,裂纹分布特征对材料断裂性能有重要的影响,场强因子对排间距和列间距存在着截然相反的依赖性。

双周期平行四边形排列裂纹反平面问题的有限元分析

提出了双周期平行四边形排列裂纹反平面问题的有限元方法,通过对单位胞元引入周期边界条件,在裂纹尖端采用奇异单元,解决了有限元分析这类问题的效率和精度问题。利用Ansys软件计算,在各种有解析解对照的情形下,应力强度因子的相对误差都在0.2%以内。与现有通常限于对称阵列的双周期裂纹的研究相比,本文发展的方法适用于一般的非对称平行四边形裂纹阵列。算例揭示了行向裂纹间的相互干涉放大应力强度因子,而叠向裂纹间的作用相互屏蔽。对于平行四边形阵列的情形,这两种相反的干涉效应使应力强度因子与裂纹错动参数间呈现非单调依赖关系。

双周期平面弹性混合问题

本文用复变万法讨论了带双周期分布孔洞和带双周期分布裂缝的无限弹性平面的混合边值问题．结出了这类问题的正确提法．把寻求复应力函数的问题分别归结为求解某种Fred－holm积分方程和某种正则型奇异积分方程组，证明了解存在且唯一．

涂层对复合材料电-磁-弹性性能的影响

研究带界面层的双周期排列电磁弹性纤维复合材料在远场反平面机械载荷和面内电磁载荷作用下的电-磁-弹性响应,结合本征广义应变(本征应变、本征电场、本征磁场)的概念和双准周期Rimann边值问题理论为其发展了一个严格的解析分析方法.解答可用于对胞元内电磁弹性场量进行精细分析,也可对复合材料有效电磁弹性模量做出准确预测.以纯弹性环氧树脂涂层为例,分析了涂层对应力集中系数和有效电磁弹性模量的影响.本文结果可作为一个"基准",用以评价有限元等数值与近似方法的精度.