單向纖維增強形狀記憶聚合物復合材料彎曲性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、形狀記憶聚合物(SMP)作為新型智能材料具有低密度、大變形及轉變溫度可調等優(yōu)點。采用連續(xù)纖維作為增強體的SMP復合材料(EMC)在保有SMP優(yōu)點的同時提高了材料的強度、剛度以及恢復速度,因而在空間可展開結構中具有廣闊應用前景。
  在高溫激活狀態(tài)下,形狀記憶聚合物基體處于軟化狀態(tài),不能對纖維形成良好的支撐,在承受彎曲載荷作用時纖維極易發(fā)生微屈曲,使層合板達到較大應變而不發(fā)生破壞。根據纖維屈曲方向的不同可以分為面內屈曲和面外屈曲兩種

2、模式,根據最小能量原理,通過對比發(fā)現面內屈曲模式總變形能始終低于面外屈曲,從而確定理論上 EMC層合板彎曲時更趨向于發(fā)生面內屈曲模式。
  將EMC層合板等效為均質的橫觀各向同性材料,纖維面內屈曲時會引起壓縮區(qū)域剛度發(fā)生非線性變化。采用能量方法推導出以臨界屈曲為分界點的材料線性-非線性本構模型。根據應力平衡得出中性層位置的變化規(guī)律,并進一步計算出橫截面彎矩與彎曲應變的關系。結果表明,與現有模型相比,本文的模型與實驗結果吻合度更高。

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