搜索纖維增強復合材料振動阻尼的產生機理【轉發(fā)】
2018-04-03 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
纖維增強復合材料與傳統(tǒng)的金屬、合金等均勻各向同性材料的阻尼機理有很大區(qū)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(shù)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(xù)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(qū)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(qū)域到拉應力區(qū)域的循壞熱流而造成的能量損耗。
來源:摘編自《應用數(shù)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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