高体积含量颗粒增强复合材料的一个细观力学模型Ⅰ: 弹性分析与等效模量

提出了一种高体积含量颗粒增强复合材料的细观力学模型。该模型将颗粒简化为同质、同尺寸的弹性圆球, 两颗粒之间的粘接材料(基体) 简化为连接颗粒的一段圆柱体, 假设了圆柱形基体中的细观位移分布形式, 在此基础上分析了一对颗粒之间弹性的细观应力场和细观弹性系数, 将颗粒对的细观弹性系数在空间各个方向上平均, 得到材料的宏观弹性常数, 并建立了宏、细观分析之间的联系。最后用本模型分析了一种实际材料(两种体积含量) , 弹性常数的预测与实验吻合良好, 研究还发现颗粒的空间分布方式对材料宏观弹性常数的影响不大, 而对细观应力的影响显著。