短纖維水泥基復合材料力學性能研究.pdf

1、對于纖維增強砂漿的直接拉伸力學分析，需要從三個方面著手，即試驗研究、理論分析、數值模擬。本文主要研究內容如下： 1．針對目前試驗中常用的直接拉伸試驗方式，從理論上分析比較了三種主要直接拉伸試驗(內埋鋼筋、外夾鋼板、兩端粘貼鋼板)的優(yōu)缺點，對不同廠家微型鋼纖維、高強高模PVA纖維以及二者混雜增強高性能砂漿的直接拉伸力學性能進行了試驗研究，獲得了微型鋼纖維、高強高模PVA纖維、混雜纖維(微型鋼纖維與高強高模PVA纖維混雜)增強高性能

2、砂漿直接拉伸的相關試驗資料，并對后續(xù)的理論分析提供參考依據。 2．采用細觀力學的方法，建立砂漿拉伸的數值力學模型，假定砂漿是由砂漿軟弱區(qū)和砂漿基體組成的兩相復合材料，細觀單元的力學特性符合彈-脆性本構方程，其強度參數按Weibull參數分布，對砂漿進行了直接拉伸的開裂分析。對纖維增強砂漿，則視試件為砂漿軟弱區(qū)、砂漿基體、纖維組成的三相復合材料，纖維作為一種筋材加入到基體中，對纖維在基體中的含量、纖維直徑、纖維在基體中的分散程度等

3、多種情況進行了拉伸數值模擬，為進一步研究更復雜的問題提供數值分析基礎。 3．根據Stang的單纖維拉拔剪滯模型，提出多纖維拉拔模型，獲得了纖維拉拔荷載、纖維最大位移和界面脫粘長度的定量關系。通過已建立的多根纖維拉拔模型，可以建立纖維增強砂漿直接拉伸破壞的統計損傷模型，假定纖維增強砂漿的損傷破壞是由基體的損傷和纖維-基體界面的脫粘損傷二者組成，則可用一損傷變量描述基體的損傷(可借用混凝土損傷模型)，而用另一損傷變量描述纖維-基體界