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双轴纤维增强复合材料强度准则研究与双向拉伸试验

陆晓华  
【摘要】: 本文首先对蔡-吴张量准则在双轴纤维增强复合材料中的适用性问题进行了讨论,用数学推导的方法得到了蔡-吴张量准则方程中的强度参数F1 2,由此得出该种材料的强度是各向同性的不合理结果,指出在运用蔡-吴张量准则时,参数F1 2的值应通过试验的方法得到。 对双轴纤维增强复合材料双向拉伸性能进行了试验研究,介绍了双向拉伸试验方法,自行设计制作了一套双向拉伸实验装置,采用有限元分析方法进行了十字型试件的设计。对两种双轴纤维增强复合材料进行了1∶1应力状态下的双向拉伸试验,得到了材料在该种应力状态下的强度和强度参数F1 2。试验结果表明,本文研究的两种双轴纤维增强复合材料存在双向弱化效应。 为了解决蔡-吴张量准则存在的缺陷,文章的最后部分利用张量函数表示理论推导出了一种新的强度准则,该强度准则较为全面的反映了双轴纤维增强材料的强度特性。通过与实验数据的对比,证实了在双轴纤维增强复合材料中运用该强度准则是可行的。


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