碳納米管增強氧化鋁陶瓷復合材料界面力學性能研究.pdf

1、碳納米管(carbon nanotube CNT)以其優(yōu)良的電學、力學、熱學性能被認為是國內外新材料研究的熱點，CNT作為高性能增強體加入到復合材料中的研究變得尤為重要。目前，對CNT增強復合材料的力學行為研究正在進行中，其中實驗研究趨于完善，數(shù)值模擬研究也進一步發(fā)展。但對于納米級纖維增強復合材料的研究仍然存在許多問題。本文針對CNT增強氧化鋁陶瓷復合材料界面力學性能進行了理論分析和數(shù)值模擬研究。
　　第一章主要介紹了CNT的研究

2、發(fā)展及其增強復合材料的力學性能研究，綜述了實驗、數(shù)值模擬及理論計算等方法對復合材料力學、電學性能研究的進展，并且總結了納米級復合材料界面力學性能研究目前存在的問題，并說明了本文的選題目的和研究意義。
　　第二章從理論計算角度研究了基于范德華力的CNT-氧化鋁界面間的相互作用，首先建立CNT與基體界面的數(shù)學模型，利用該模型求解了界面間的內聚力大小，并最終得出界面平均剪應力和界面正應力分別與界面張開位移和相對滑移的關系。界面應力的大小

3、直接影響到復合材料界面應力傳遞效率。
　　第三章首先簡單介紹了彈性力學應力場以及短纖維復合材料應力應變坐標轉換過程。然后理論計算了CNT增強復合材料界面應力傳遞效率，分別研究了應力傳遞過程中復合材料界面附近的應力分布以及復合材料中CNT的有效長度。利用有限元方法，模擬了界面結合完好情況下，復合材料界面應力分布情況，并與理論計算進行比較。
　　第四章在前面兩部分的基礎上，研究了界面滑移的力學行為。首先，建立界面滑移模型。產生界