搜索纖維增強復合材料振動阻尼的產生機理【轉發】
2018-04-03 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
纖維增強復合材料與傳統的金屬、合金等均勻各向同性材料的阻尼機理有很大區別,纖維增強復合材料具有明顯的各向異性(見圖1) ,特別是纖維方向和橫切面方向的材料阻尼性能有明顯不同。
(a) 纖維縱向
(b) 厚度方向
(c) 纖維橫向
圖1 纖維增強復合材料方向定義
纖維增強復合材料能量損耗的根源主要在于:
1. 樹脂基體和纖維增強材料的固有粘彈性引起的能量損耗
學術界普遍認為復合材料阻尼的貢獻主要來自于樹脂基體。此外,玻璃纖維、芳綸纖維和碳纖維等增強相也具有較高的阻尼性能,在阻尼預報中不可忽略。目前大多數關于復合材料阻尼性能的研究也集中于此。
2. 纖維 - 樹脂界面引起的能量損耗
由于纖維和基體界面的不連續性存在較大剪切應變而引起能量的損耗。
3. 材料損傷缺陷引起的能量損耗
主要包括纖維和基體間的滑移、脫層產生的摩擦阻尼、基體開裂、纖維斷裂引起的能量損耗。
4. 局部應力集中引起的能量損耗
在大變形或高應力的情況下,纖維與纖維之間的局部區域存在應力集中會引起明顯的非線性阻尼造成能量損耗。
5. 熱彈性阻尼
由于復合材料壓應力區域到拉應力區域的循壞熱流而造成的能量損耗。
來源:摘編自《應用數學和力學》,2017年4月15日 第38卷 第4期《新型輕質復合材料夾芯結構振動阻尼性能研究進展》 作者:馬力,楊金水
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