三維機(jī)織復(fù)合材料濕擴(kuò)散性能與細(xì)觀分析.pdf

1、聚合物基復(fù)合材料具有優(yōu)越的綜合性能，但在溫、濕環(huán)境下其基體會(huì)塑化或產(chǎn)生微尺度損傷，降低材料的力學(xué)性能。因此濕擴(kuò)散性能將是設(shè)計(jì)評(píng)估復(fù)合材料耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)。本文實(shí)驗(yàn)和理論研究了一種三維機(jī)織復(fù)合材料的濕擴(kuò)散過(guò)程，建立了其濕擴(kuò)散的有限元模型和理論模型。
　　首先，在實(shí)驗(yàn)室制備了相同材料體系的純樹(shù)脂、單向復(fù)合材料、三維機(jī)織復(fù)合材料試件，通過(guò)吸濕實(shí)驗(yàn)獲得了它們的吸濕增重曲線。利用Fick定律和Langmuir方程反推出了純樹(shù)脂與單向復(fù)合

2、材料的濕擴(kuò)散系數(shù)，并將它們與通過(guò)二相擴(kuò)散模型得到的濕擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，證實(shí)了界面相對(duì)擴(kuò)散的促進(jìn)作用，并推導(dǎo)了包含界面相的新的擴(kuò)散系數(shù)推導(dǎo)公式。
　　隨后，在商用有限元軟件ABAQUS中建立了考慮內(nèi)部編織結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織復(fù)合材料的有限元模型。分別從純樹(shù)脂、單向復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取出了三維機(jī)織復(fù)合材料模型中富樹(shù)脂區(qū)與纖維束的濕擴(kuò)散參數(shù)。同時(shí)利用ABAQUS的自定義子程序USDFLD，成功模擬了二階段現(xiàn)象，這也是有限元方法與Lang