納米粒子-CFRP氣體阻隔與力學(xué)行為的數(shù)值模擬.pdf

1、本文用納米凹凸棒土增韌環(huán)氧樹脂,提高環(huán)氧樹脂的斷裂韌性,增強(qiáng)其抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。同時,納米凹凸棒土顆粒的加入,可在樹脂基體中形成阻隔結(jié)構(gòu),使氣體滲透經(jīng)過聚合物的路徑發(fā)生偏折,從而使氣體通過聚合物的速率變慢,對氣體在基體中的滲透產(chǎn)生阻隔,從而達(dá)到增強(qiáng)復(fù)合材料氣體阻隔性能的目的。
　　本文還通過有限元模擬了裂紋在基體中的擴(kuò)展情況,以及在納米粒子與樹脂基體界面結(jié)合良好的情況下對裂紋擴(kuò)展的影響,得出裂紋擴(kuò)展路徑的變化,以及擴(kuò)展過程中能量

2、隨時間的變化,證明了納米凹凸棒土粒子的存在可以有效的阻礙裂紋的擴(kuò)展,而這種作用是通過增加裂紋擴(kuò)展所需要的能量來實現(xiàn)的。
　　最后,通過測量斷裂韌性的三點(diǎn)彎曲實驗對未加入納米凹凸棒土的環(huán)氧樹脂澆鑄體和加入納米凹凸棒土的樹脂澆鑄體的斷裂韌性進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)加入納米粒子的試樣的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子明顯大于未加入粒子的空白試樣,加入凹凸棒土的試樣的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子 KIC=1.739 MPa/m1/2,純樹脂試樣為KIC=1.448 MPa/m