Nb-Si基复合材料中碳纳米管拔出机制的有限元分析

编号：NMJS07094

篇名：Nb-Si基复合材料中碳纳米管拔出机制的有限元分析

作者：张忠敏 龙文元 宋凯

关键词： Nb-Si基复合材料 碳纳米管 界面强度 拔出

机构： 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 南昌航空大学航空制造工程学院

摘要： 基于均匀化理论,建立了碳纳米管增强Nb-Si基复合材料的代表体积元模型,采用ABAQUS有限元分析软件建立有限元模型,模拟研究了碳纳米管增强Nb-Si基复合材料界面上的应力分布及碳纳米管拔出机制,分析了碳纳米管的长度和界面强度对界面应力的传递和拔出载荷的影响规律。结果表明,在碳纳米管增强Nb-Si基复合材料受载失效过程中,碳纳米管的拔出可分为3个阶段即界面的完全粘接、开始脱粘和脱粘拔出等。碳纳米管的长度对界面应力的传递和拔出力均有一定的影响,而界面结合强度主要影响碳纳米管的拔出力,而且碳纳米管的长度和界面强度的增大都会使碳纳米管的拔出载荷增大。