夾納米纖維膜的層合板力學性能研究.pdf

1、本文針對夾納米纖維膜層合板的力學性能進行了研究,為探索研究功能結(jié)構(gòu)一體化材料進行了一些嘗試。
　　 采用靜電紡絲技術(shù)制備了PC納米纖維無紡布薄膜,插入到復合材料層合板中,制備了不同的夾納米纖維膜復合材料層合板。通過實驗手段測試了各種層合板的彎曲性能與沖擊性能,研究分析了其漸進破壞過程。實驗結(jié)果表明,在層合板中夾入一定厚度的納米纖維無紡布薄膜可提高層合板的彎曲強度,且隨著夾入納米纖維薄膜層數(shù)/厚度的增加(本文中纖維膜的總厚度未超過

2、層合板厚度的4％),層合板的彎曲強度得到提高,沖擊極限承載力基本沒有變化,但是沖擊接觸過程延長,相應(yīng)沖擊能量提高。
　　 為了提高對各種結(jié)構(gòu)層合板的分析與設(shè)計效率,尋找一種簡單而有效的理論方法來計算分析各種結(jié)構(gòu)的力學性能,是非常有必要的。本文采用橋聯(lián)模型理論,對復合材料層合板逐次破壞過程和極限承載能力進行了分析計算。通過對納米纖維膜進行簡化處理,利用FORTRAN程序計算夾納米纖維膜層合板在彎曲作用下的漸進破壞過程和極限強度,與

3、實驗結(jié)果吻合。應(yīng)用沖擊接觸模型建立了層合梁在中點受沖擊作用力的控制方程,尋找方程解法,結(jié)合細觀力學橋聯(lián)模型,計算復合材料層合板在低速沖擊作用下的沖擊響應(yīng),預(yù)報其極限承載力,并分析了夾入納米纖維膜對層合板沖擊性能的影響,結(jié)果表明在層合板中夾入厚度較小或?qū)訑?shù)較少的納米纖維無紡布薄膜,不會影響層合板的最大沖擊接觸力甚至還有一定程度的提高,厚度較大層數(shù)較多時,會降低層合梁的沖擊性能。
　　 通過本文的研究,拓展了橋聯(lián)模型的應(yīng)用范圍,為研