王永祯,李智辉,蔡晓岚,王爱玲

(1.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原 030024;2.中北大学机械工程与自动化学院,山西太原 030051)

0 引 言

树脂基复合材料 (Resin Matrix Composite)多以纤维、粒子或晶须增强树脂基体,具有高比强度、高比模量等优异性能和可设计性等优点,已在航空航天、电子等领域得到广泛的应用.树脂基复合材料综合了增强体和基体的各自优点,增强体和基体形成的界面把载荷从基体传递到增强体,强化了复合材料弹性变形,界面性能直接影响了晶须与基体间的应力传递与分散,从而影响了复合材料的强度和断裂韧性.有关界面结合的研究几乎是伴随着复合材料的发展而发展的,当然树脂基复合材料也不可能例外[1-4].利用实验技术来描述应力应变场比较困难,难以确定应力应变场的分布细节.因此,有限元数值分析技术被广泛用于此类问题的研究,为材料的微观结构设计和宏观力学性能改善提供了必要的理论依据.本文以晶须增强树脂基复合材料件的拉伸强度的实验数据测定为例,探讨了界面结合性能对复合材料细观力学行为的影响,借助有限元方法对界面结合性能对全轴轴向应力、界面剪切应力以及晶须端面应力集中系数进行了定量分析,为有效控制复合材料的界面效应提供了理论依据.

1 实验方法

1.1 试剂及仪器

光敏树脂,合成方法参照文献 [5];偶联剂KH-560,化学纯,安徽天长;氟化胺,化学纯,天津试剂所;丙酮,化学纯……