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增强体对复合材料接触性能的影响

周青华 , 王家序 , 杨勇 , 杨万友 , 苗强

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.001

基于等效夹杂方法，引入一种数值建模方法用于求解 Hertz 接触载荷作用下复合材料次表面应力场。通过与有限元方法的对比验证本方法的有效性和优越性；讨论不同形状增强体深度、材料、尺寸、体积分数、相对位置等分布参数对基体应力场的影响。分析结果表明，双增强体接触模型中，次表面最大 von Mises 应力随增强体深度和半径的增大呈先增大后减小趋势，随增强体与基体之间材料差异的增大而单调递增；增强体体积分数及相对位置将对基体应力分布产生较大影响。通过钛基复合材料滚动接触疲劳实验验证了本文方法处理复合材料接触性能的能力。

关键词: 复合材料 , 增强体 , 接触疲劳 , 等效夹杂方法 , 应力场