碳納米管增強聚合物復(fù)合材料的界面脫黏及應(yīng)力分布

編號：NMJS05077

篇名：碳納米管增強聚合物復(fù)合材料的界面脫黏及應(yīng)力分布

作者：周麗軍； 郭建剛； 亢一瀾；

關(guān)鍵詞：碳納米管； 聚合物； 復(fù)合材料； 界面脫黏； 殘余應(yīng)力；

機構(gòu)： 天津大學(xué)機械工程學(xué)院天津市現(xiàn)代工程力學(xué)重點實驗室； 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機械工程學(xué)院；

摘要： 碳納米管和復(fù)合材料基體間的界面力學(xué)行為是影響復(fù)合材料宏觀力學(xué)性能的重要因素,為此本文利用有限單元法對單壁碳納米管增強聚合物復(fù)合材料的界面脫黏、切應(yīng)力分布及拔出載荷進行了數(shù)值模擬。建立了一個軸對稱三圓柱殼模型,引入ABAQUS中的Cohesive單元模擬了單壁碳納米管和聚合物基體之間的界面層,分析了單壁碳納米管的長細比、界面強度以及熱殘余應(yīng)力等因素對碳納米管與聚合物基體間的界面切應(yīng)力以及拔出載荷的影響。模擬結(jié)果表明:當(dāng)單壁碳納米管的長度變化為50~100nm、與基體之間的界面強度為50~100MPa、環(huán)境溫度變化為100℃時,碳納米管的長細比、界面強度以及由于熱失配所引起的殘余應(yīng)力對單壁碳納米管與聚合物基體間的界面切應(yīng)力以及拔出載荷有著顯著的影響。