项目名称: 形状记忆合金增强复合材料界面特性及其抗低速冲击性能

项目编号: No.11472086

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 王振清

作者单位: 哈尔滨工程大学

项目金额: 82万元

中文摘要: 形状记忆合金增强复合材料目前是智能材料研究领域的热点问题之一,由于形状记忆合金的超弹特性和形状记忆效应,复合材料整体强度、刚度、断裂韧性和抗冲击特性等,均会有所改进。形状记忆合金纤维与基体材料粘结界面,会影响形状记忆合金纤维功能作用的发挥。本课题提出将形状记忆合金增强复合材料整体视为形状记忆合金纤维、基体材料和界面相组成的三相系统,基于应力函数法、剪应力传递模型和能量法,推导其宏观本构模型及有效模量表达形式,并给出界面相临界失效准则,通过实验测试对模型进行验证;讨论循环状态下超弹形状记忆合金力学性能演化形式;结合高速摄像系统和SEM研究形状记忆合金纤维网状结构增强复合材料的低速冲击破坏过程;基于建立的界面相临界失效准则,通过有限元方法揭示形状记忆合金增强复合材料内部界面脱粘演化机制,为其材料在航空航天防护结构的应用提供技术支持和理论指导。

中文关键词: 形状记忆合金;复合材料;界面特性;抗冲击性能

英文摘要: Shape memory alloy reinforced composite (SMACs) is one of the focus research in the intelligent material field. Due to the super-elastic and shape memory effect of shape memory alloy, the overall mechanical properties of SMACs can be significantly improved, such as strength, stiffness, toughness, and impact resistance. However, the interfacial cohesive property between shape memory alloy fiber and matrix will affect the enhancement effect of composite. In this topic, the SMACs is regarded as a three-phase system, including the shape memory alloy fibre, matrix, and interphase. The macroscopic constitutive model and effective modulus are obtained through the stress function, shear lag model and energy methods.The interphase failure critia can be derived according to the proposed theoritical model, and then it will be verified through experimental tests. The mechanical properties evolution of super-elastic SMA fiber will be discessed during cyclic loading process. The low-velocity impact process of shape memory alloy mesh reinforced composite is discussed by the high-speed camera system and scanning electron microscopy. The interfacial debonding evolution mechanism of SMACs is investigated through the finite element method based on the proposed interphase critical failure criterion. The investigation in this topic can be used for the technical and theoretical support of aeronautic protective structure.

英文关键词: shape memory alloy;composite;interphase property;impact resistance

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应(shape memory effect,SME)的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。 形状记忆合金由于具有许多优异的性能,广泛应用日常生活等多个领域,因而备受材料学家青睐。
深度神经网络 FPGA 设计进展、实现与展望
专知会员服务
57+阅读 · 2022年3月26日
【博士论文】分形计算系统
专知会员服务
33+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年8月31日
专知会员服务
212+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
65+阅读 · 2021年1月28日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
【2020新书】使用高级C# 提升你的编程技能,412页pdf
专知会员服务
57+阅读 · 2020年6月26日
Python 的十大特性
InfoQ
0+阅读 · 2021年12月21日
拆解显示第三代AirPods设计复杂 内部很难修复
威锋网
0+阅读 · 2021年11月21日
深度学习与医学图像分析
人工智能前沿讲习班
40+阅读 · 2019年6月8日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
34+阅读 · 2018年7月14日
已删除
将门创投
12+阅读 · 2018年6月25日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Arxiv
46+阅读 · 2021年10月4日
AliCoCo: Alibaba E-commerce Cognitive Concept Net
Arxiv
13+阅读 · 2020年3月30日
Self-Attention Graph Pooling
Arxiv
13+阅读 · 2019年6月13日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
小贴士
相关VIP内容
深度神经网络 FPGA 设计进展、实现与展望
专知会员服务
57+阅读 · 2022年3月26日
【博士论文】分形计算系统
专知会员服务
33+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年8月31日
专知会员服务
212+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
65+阅读 · 2021年1月28日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
【2020新书】使用高级C# 提升你的编程技能,412页pdf
专知会员服务
57+阅读 · 2020年6月26日
相关资讯
Python 的十大特性
InfoQ
0+阅读 · 2021年12月21日
拆解显示第三代AirPods设计复杂 内部很难修复
威锋网
0+阅读 · 2021年11月21日
深度学习与医学图像分析
人工智能前沿讲习班
40+阅读 · 2019年6月8日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
34+阅读 · 2018年7月14日
已删除
将门创投
12+阅读 · 2018年6月25日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员