碳纖維增強樹脂基（CFRP）復合材料以其優(yōu)異的高比模量、高比強度、耐疲勞、耐腐蝕及熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點使其成為了繼鈦合金之后航空航天領(lǐng)域廣泛應用的材料。碳纖維增強復合材料所制備的構(gòu)件也正經(jīng)歷著從非承力構(gòu)件到承力構(gòu)件的轉(zhuǎn)變，從簡單構(gòu)件到復雜構(gòu)件的轉(zhuǎn)變。復合材料由于其正交各向異性及層間性能遠低于層內(nèi)性能，使其疲勞性能遠不同于金屬材料。此外在復合材料加工制造過程中及運輸和外部環(huán)境的影響，使得疲勞性能具有很大的分散性，其分散性高達 20%以上。關(guān)于對復合材料疲勞性能的準確表征決定著結(jié)構(gòu)件的壽命及安全性問題，因此許多學者對于復合材料疲勞性能的研究都做出了大量工作。但是目前，在復合材料結(jié)構(gòu)評價中使用較為廣泛的強度理論仍是傳統(tǒng)宏觀強度理論，這些理論主要是基于數(shù)學近似公式建立起來的，在實際受力情況下預測誤差偏大，并在進行失效機制分析時要么不能判斷要么分析偏差較大。理論方面的滯后必然會對 CFRP 復合材料的應用造成影響。為了克服宏觀強度理論的這些缺陷，建立一種基于失效物理的復合材料強度理論勢在必行，這對于推進 CFRP 復合材料的結(jié)構(gòu)設計及應用具有重要意義。
 

        本文對微觀力學失效(Micro-mechanics offailure, MMF)理論的應用做了擴展，將其進一步用于分析 CFRP 復合材料三維結(jié)構(gòu)的疲勞強度?；诿嫘牧⒎絾卧Ｐ陀邢拊治龊蛦蜗?qū)雍习迤趯嶒灥玫降?S-N 曲線，分析了不同疲勞周次下的組分微觀應力狀態(tài)。利用 MMF 理論提取了UTS50/E51 層合板纖維和基體樹脂的 MMF 疲勞強度特征值 S-N 曲線。使用開發(fā)的分析方法對UTS50/E51 多向?qū)雍习褰Y(jié)構(gòu)的疲勞拉伸強度進行評價。

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