采用梯度功能方法的IPMC弹性模量改进模型

被引:8
作者
安逸
熊克
顾娜
机构
[1] 南京航空航天大学航空宇航学院
关键词
金属/离子聚合物复合材料; 本构关系; 梯度功能; 层合板理论; 改进模型;
D O I
10.13801/j.cnki.fhclxb.2009.06.031
中图分类号
TB332 [非金属复合材料];
学科分类号
0805 ; 080502 ;
摘要
采用梯度功能材料力学方法,通过改进层合板理论模型来预测材料的力学性能。将饱和掺杂金属原子的外层作为表面镀层,将无掺杂的基体作为中间层,两层之间掺杂的金属原子含量逐渐变化,作为梯度层;使用EDS方法得到了Pt型金属/离子聚合物复合材料(IPMC)沿厚度方向的Pt原子含量分布,证明了模型分层的合理性;采用ASTM标准测定了IPMC材料的拉伸和弯曲弹性性能。本模型采用Mori-Tanaka方法预测表面镀层和梯度层的弹性性能,采用梯度力学方法,最终得到IPMC材料整体的弹性性能。用本文中模型预测常态下和含水饱和态下的IPMC拉伸性能与实验值相比,误差分别为0.69%和-2.05%;预测常态下IPMC的表观弯曲弹性模量与实验值相比,误差为-0.99%。
引用
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