【摘要】 在过去的几十年里,改善颗粒填充聚合物机械性能的研究主题受到了广泛关注。
在过去的几十年里,改善颗粒填充聚合物机械性能的研究主题受到了广泛关注。粒度在组件的结构和机械性能以及影响抗裂性的界面上起着决定性作用。根据所使用的颗粒或基质材料,抗裂性可能会随着粒度分布参数的变化而增加或减少。铝-聚酯复合材料,复合材料断裂韧性会随不同粒径颗粒体积分数而变化。例如,Evans等人提出了具有平均尺寸颗粒的复合材料的抗裂性建模。Evans和Faber开发了一个考虑粒度分布的断裂韧性计算的基本模型,但基本方程在使用的关于粒度依赖性的近似值中是矛盾的。
颗粒增强聚合物的抗裂性受颗粒尺寸分布的影响。粒子脱粘是一种主要的耗散机制,它有助于自身并触发其他机制,如基体剪切带或塑料空隙增长。假设颗粒/基质界面处的特定脱粘能与颗粒尺寸无关,连同取决于颗粒尺寸的脱粘标准导致分析表达式取决于颗粒尺寸分布函数的参数以及脱粘概率函数。Bernd对由颗粒/基体脱粘引起的颗粒复合材料的抗裂性进行了建模,分析顺序包括介绍抗裂纹计算的基本方程,然后描述裂纹前的应力场。
数值结果表明,通过改变平均粒径,抗裂性几乎恒定。假设脱粘应力不取决于颗粒尺寸,而是使用脱粘标准表明较小的颗粒会增加断裂韧性。对于具有显示小标准偏差的粒度分布函数的复合材料,该增加是显着的。然而,如果界面处的脱粘能与粒径成正比,则通过改变两种脱粘标准的粒径,抗裂性保持不变。
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