基于均勻化層合板納米復(fù)合材料力學(xué)性能預(yù)測.pdf

1、復(fù)合材料層合板，因其具有比強度高，重量輕，耐腐蝕性強等一系列優(yōu)點，已在風(fēng)機葉片制造行業(yè)得到大力開發(fā)和利用。但隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向大型化、輕質(zhì)化的不斷發(fā)展，對風(fēng)機葉片復(fù)合材料的強度和剛度提出了更高的要求。碳納米管和納米薄膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，若將其用于增強風(fēng)機葉片復(fù)合材料層合板，有望解決這一問題。本文運用均勻化理論和有限元方法，預(yù)測纖維、碳納米管以及納米薄膜對風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　建立了風(fēng)機葉片層合板復(fù)合

2、材料力學(xué)性能預(yù)測模型。通過均勻化理論和有限元法，預(yù)測纖維材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比等）對風(fēng)機葉片復(fù)合材料等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。同時運用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，預(yù)測纖維對稱排布的層合板復(fù)合材料的最優(yōu)鋪層角度。
　　建立了風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料等效力學(xué)性能的多尺度模型。將風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)分別用宏觀、細(xì)觀和納觀尺度來加以描述，通過三次均勻化，預(yù)測了碳納米管對風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料的宏觀等效彈性力學(xué)性能的影響規(guī)律。在不考慮碳

3、納米管與基體以及纖維與基體間的粘結(jié)界面時，預(yù)測了碳納米管材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比、長徑比）等對風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料的等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。在考慮碳納米管與基體以及纖維與基體間的粘結(jié)界面的影響時，預(yù)測界面材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比、界面長厚比）對風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料的等效力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　建立了風(fēng)機葉片層合板復(fù)合材料等效力學(xué)性能的多尺度模型，預(yù)測了納米薄膜材料參數(shù)（體積分?jǐn)?shù)、彈性模量、泊松比）和基