短纤维增强密封复合材料界面的力学行为与损伤演化机理研究

项目名称： 短纤维增强密封复合材料界面的力学行为与损伤演化机理研究

项目编号： No.51375223

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 顾伯勤

作者单位： 南京工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 短纤维增强橡胶基复合材料（SFRC）是一种新型的密封材料，具有优良的压缩回弹、密封和耐介质性能。橡胶基体、增强纤维和界面相之间呈复杂的弹性-粘弹性特性。SFRC界面力学行为以及界面损伤演化过程的研究对于优化材料性能、提高密封系统安全可靠性至关重要。本项目以芳纶纤维、碳纤维、钛酸钾晶须等短纤维和橡胶基体之间界面相的形成机理及其表征方法的研究为基础，建立粘弹性三相两界面的力学模型并研究其在静载荷与动载荷作用下的应力传递和分布规律。探讨增强纤维与橡胶基体的匹配关系，确定界面的损伤模式，建立界面破坏准则，揭示非稳态工况下界面的损伤演化机理。建立细观力学数值分析方法，研究SFRC细观模型中多点界面损伤的演化与干涉机理。建立适用于大变形SFRC的均匀化方法，确定材料的宏观有效力学性能参数，研究界面损伤特性对SFRC宏观力学性能的影响规律。研究成果可为SFRC设计及密封性能预测奠定理论基础。

中文关键词： 密封；复合材料；短纤维；界面力学；损伤

英文摘要： The short-fiber-reinforced rubber matrix composite (SFRC) is a new sealing composite, which possesses fine compression and resilience performances, preferable sealing capability and good chemical resistance. The assembly of rubber matrix, reinforced fiber

英文关键词： sealing；composite；short fiber；interface mechanics；damage