复合材料学报

作者：梅宝平, 钟轶峰, 黄子昂, 夏振庭,

关键词：变分渐近法, 压电-黏弹-塑性, 金属芯压电纤维, 聚合物, 复合材料, 细观力学模型,

为了表征金属芯压电纤维增强聚合物基（MPF/PM）复合材料非线性、时变的压电-黏弹-塑性行为，基于变分渐近理论建立MPF/PM增量形式的细观力学模型。首先分别导出聚合物和MPF增量型本构方程，基于汉密尔顿扩展原理推导出MPF/PM压电-黏弹-塑性变分原理的能量泛函。考虑材料的时变和非线性特征，建立与求解瞬时有效机-电耦合矩阵有关的增量过程，并通过有限元技术实现模型的数值模拟。利用构建模型研究了不同铝芯体积分数、电场变化率和加载条件对MPF/PM有效全局应力-应变和单轴纵向拉伸性能的影响。结果表明，构建的模型能准确模拟MPF/PM多场耦合作用下的非线性、时变行为，为该新型智能材料的实际工程应用奠定理论基础。

来源：2018年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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