静水压下胶粘涂层的吸湿应力研究

根据半无限体的轴对称模型，对静水压下的胶粘涂层因填充粒子与胶层基体间吸湿性能的差别而引起的吸湿应力进行了研究，以达到饱和吸湿浓度的抗水力磨蚀胶粘涂层为例，对吸湿应力作了数值计算。

芳纶纤维/环氧树脂复合材料的吸湿应力分析

利用Ansys有限元软件,采用纤维随机分布模型,对在环境温度t=80℃、相对湿度RH=90%条件下的芳纶纤维/环氧树脂复合材料吸湿后的水分分布进行了模拟计算,计算结果与从材料吸湿实验中所得到的结果基本一致。根据模拟计算得到的水分浓度场对复合材料内部的吸湿应力进行了研究。结果表明:有限元方法可以比较准确地模拟复合材料在湿热环境下的水分吸收过程;复合材料内的水分浓度随老化时间延长而增大,吸湿应力也随之升高,在纤维和基体界面处的应力最大,可达50 MPa以上。

超高分子量聚乙烯纤维/环氧复合材料的吸湿行为及吸湿应力分析

为了揭示超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强环氧树脂基复合材料的吸湿机制,利用ABAQUS有限元软件,建立二维模型,对此类复合材料的吸湿行为及吸湿应力进行研究。模拟计算了两种不同纤维分布模型内部的水分浓度场分布;根据获得的水分浓度场,对两种模型随温度及时间变化的吸湿应力场进行了分析。结果表明:水分在两种模型中的扩散都符合Fick扩散定律,纤维按正六边形分布模型比纤维随机分布模型更早达到吸湿平衡,但后者更符合实际情况,也与实验结果比较吻合;长时间的吸湿会导致材料内部吸湿应力达到很高的水平(>60MPa),温度越高,越早达到吸湿平衡,应力越大,最大的吸湿应力出现在纤维聚集最密集的基体区域,纤维随机分布模型的吸湿应力水平高于纤维按正六边形分布模型。

耐磨胶粘涂层的动态吸湿过程研究

依据矩形试件吸湿过程的实测数据描绘出涂层材料的吸湿浓度与吸湿应变曲线，同时利用Ｆｉｃｋ扩散定律的有关吸湿结论进行数据处理得到了扩散系数近似值。以此为基础，进一步分析了实用涂层的吸湿浓度变化规律及吸湿引起的内应力。结果表明，涂层平衡吸湿浓度４％左右，而相对材料初始强度，吸湿引起的内应力很小。