金屬基和陶瓷基短纖維增強復合材料具有高溫下化學穩(wěn)定性好、比模量及比強度高、易于制造等優(yōu)點，常被用來獲得高性能的復合材料，在工程界越來越受到重視．金屬基復合材料的增強和陶瓷基復合材料的增韌是工程上亟待解決的兩大難題．啞鈴狀仿骨材料模型是從仿生的角度提出來的，并已進行了初步的研究。
短纖維增強復合材料的力學行為中，載荷從基體向纖維的傳遞效率決定了復合材料的承載能力，即界面強弱決定短纖維的增強效果．如界面結合過弱，載荷將無法傳遞；而結合過強，將導致韌性降低．于是，人們追求“最佳界面設計,采用理想粘接界面模型，但使用中，界面狀態(tài)一旦變化，將偏離最佳點并繼續(xù)惡化，于是，人們設想能找到一種對界面狀態(tài)不敏感面?zhèn)鬏d良好的所謂“最差界面設計，采用非理想粘接界面模型，計算出金屬基復合材料的有效彈性模量，而文獻C6J初步分析了弱界面條件下啞於狀短纖維增強效果好于平直短纖維的原因，但未給出各種界面條件下的差異．
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界面性能對啞鈴狀短纖維增強復合材料增強效果的影響.pdf
短纖維增強復合材料的力學行為中，載荷從基體向纖維的傳遞效率決定了復合材料的承載能力，即界面強弱決定短纖維的增強效果．如界面結合過弱，載荷將無法傳遞；而結合過強，將導致韌性降低．于是，人們追求“最佳界面設計,采用理想粘接界面模型，但使用中，界面狀態(tài)一旦變化，將偏離最佳點并繼續(xù)惡化，于是，人們設想能找到一種對界面狀態(tài)不敏感面?zhèn)鬏d良好的所謂“最差界面設計，采用非理想粘接界面模型，計算出金屬基復合材料的有效彈性模量，而文獻C6J初步分析了弱界面條件下啞於狀短纖維增強效果好于平直短纖維的原因，但未給出各種界面條件下的差異．
本文采用有限元方法分析不同界面條件下啞鈴狀短纖維材料模型和平直短纖維材料模型的極限強度，從而比較兩種材料模型的增強效果，供材料設計與制各時參考．分析中沿界面劃出—薄層畀面單元，并用界面剪切強度進行失效判斷，從而引入界面性能的影響．數(shù)值計算中將材料看作理想彈塑性體，采用增量加載，每一載荷步中用Mises屈服準則判斷單元的狀態(tài)，從而較真實地模擬模型的承載過程．
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