碳纳米管增强风机叶片复合材料多尺度模型及性能预测

编号：NMJS04417

篇名：碳纳米管增强风机叶片复合材料多尺度模型及性能预测

作者：谢桂兰； 郭锦； 曹尉南； 田杰

关键词：风机叶片； 碳纳米管复合材料； 等效性能； 均匀化； 有限元

机构： 湘潭大学机械工程学院

摘要： 将均匀化理论与有限元法相结合,应用于真空树脂转换成型风机叶片碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能预测。根据实验分析,将碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述,建立了碳纳米管增强风机叶片复合材料的多尺度模型,编写了MATLAB程序,并运用二次均匀化预测了材料参数(体积份数、长径比、弹性模量等)对碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响。当分别增大碳纳米管弹性模量、长径比和体积份数时,碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能均能得到提高。本文结果对风机叶片复合材料的制备有一定的指导作用。