李春江
,
杨庆生
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.01.019
基于水泥水化过程的实验测量数据,建立了一个研究水泥水化过程的细观结构和有效性能演化的细观力学模型.该模型由未水化的水泥颗粒、水泥凝胶和孔洞三相介质组成,并假设细观结构呈周期性均匀分布.随着水化过程的进行,模型中的组份是连续变化的,并与实验测量的组份含量完全一致.利用本文中模型和均匀化方法(直接平均法和二尺度展开法)计算了水泥浆体在各瞬时的杨氏模量和泊松比.研究表明,在水泥的水化过程中,水泥浆体的弹性性能随水化度而变化,其变化规律和精度与现有的实验数据符合很好.该方法可容易地推广到三维情况和其他水化介质.
关键词:
水泥
,
水化
,
细观结构
,
性能演化
,
均匀化方法
杨庆生
,
陶绪
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.022
提出了一种计算复合材料有效性能的分步格式,用以解决高体分比和多夹杂复合材料的有效性能计算.对于多类夹杂问题,模型分步处理每一类夹杂,并分步计算复合材料的有效性能.给出了多夹杂复合材料性能的数值计算结果.数值结果与实验数据符合很好.研究表明,对于二元复合材料,现有的分步格式能够很好地处理接近于1的高体分比夹杂问题,其结果与微分法的结果基本相同,分步格式能够有效地处理具有不同形状和尺寸的多类夹杂问题.
关键词:
复合材料
,
多夹杂
,
有效性能
,
分步格式
谭祥军
,
杨庆生
复合材料学报
针对纤维束增强相在基体材料中的分布方式不同,建立了由固体基体和纤维束增强相两相介质组成的复合材料细观力学模型.假设该模型的细观结构呈周期性均匀分布,纤维束内的纤维接触是光滑的.采用二尺度展开法计算了复合材料的有效性能,得出了不同微结构分布的复合材料的刚度系数、横向弹性模量、泊松比和剪切模量随纤维束体分比的变化曲线,并将数值结果与实验数据进行了比较.研究表明,数值结果与实验数据有较好的吻合,增强相的分布直接影响到复合材料的力学性能.
关键词:
复合材料
,
体分比
,
细观结构
,
有效性能
杨建江
,
杨庆生
复合材料学报
根据纤维聚合物复合材料的微观结构,建立了基于复合材料单胞模型的湿扩散计算方法,研究了不同温度和不同体积分数下纤维聚合物复合材料的湿扩散性能.假设纤维是不可渗透的,并在聚合物基体中均匀分布,计算了不同温度不同体积分数下复合材料的有效湿扩散系数.结果表明:复合材料的有效湿扩散系数随温度的升高而增大,随纤维体积分数的增大而减小;在相同温度、相同体积分数下,正六边形排列的纤维复合材料的湿扩散系数比正方形的略大.计算结果及经验公式与Gueribiz曲线基本一致,说明用单胞模型计算复合材料的湿扩散性能是非常有效的,有助于理解纤维复合材料的湿扩散机制和性能.
关键词:
纤维
,
复合材料
,
湿扩散
,
体积分数
,
温度
刘夏
,
杨庆生
复合材料学报
根据网络碳纳米管／环氧树脂（ReticulateCarbonNanotubes／Epoxy，R-CNTs／EP）复合材料的结构特点，假设R-CNT均匀分布，建立了R-CNT／EP复合材料的三维有限元模型。利用有限元法分析了R-CNT／EP复合材料单胞的细观变形，用二尺度展开法计算了R-CNT／EP复合材料在不同应变下的有效刚度系数。分析结果表明：R-CNT／EP复合材料为各向异性材料，沿蒸汽流动方向的强度远大于其他方向的强度，且R-CNT的形状对R-CNT／EP复合材料的力学性能有显著影响，各刚度系数以及杨氏模量在Y型接头处各角相等时最大；R-CNT的体积分数对R-CNT／EP复合材料的力学性能有显著影响，各有效性能均随着R-CNT体积分数的增大而增大，但是增大程度不同。
关键词:
网络碳纳米管
,
复合材料
,
二尺度展开法
,
细观力学
,
有效力学性能
