| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 课题背景及研究的目的和意义 | 第13-15页 |
| 1.2.1 课题背景 | 第13-14页 |
| 1.2.2 研究目的与意义 | 第14-15页 |
| 1.3 纳米复合材料和纤维复合材料的研究现状 | 第15-22页 |
| 1.3.1 金属基及聚合物基复合材料的研究发展 | 第15-18页 |
| 1.3.2 碳纳米管和纤维增强复合材料的研究现状 | 第18-22页 |
| 1.4 本文的研究方法及主要研究内容 | 第22-26页 |
| 1.4.1 研究方法 | 第22-23页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第23-26页 |
| 第2章 复合材料有效性能及基本理论 | 第26-36页 |
| 2.1 复合材料有效弹性模量 | 第26-27页 |
| 2.2 Eshelby等效夹杂理论 | 第27-30页 |
| 2.2.1 Eshelby张量及本征应变 | 第28-29页 |
| 2.2.2 Eshelby等效夹杂原理 | 第29-30页 |
| 2.3 自洽方法 | 第30-31页 |
| 2.4 Mori-Tanaka方法 | 第31-33页 |
| 2.5 Voigt和Reuss的上、下限方法 | 第33-34页 |
| 2.6 Halpin-Tsai方程 | 第34-35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 弯曲碳纳米管增强复合材料有效性能分析 | 第36-49页 |
| 3.1 弯曲碳纳米管增强复合材料的基本理论 | 第36-41页 |
| 3.1.1 理论模型的建立 | 第37-38页 |
| 3.1.2 理论公式推导 | 第38-41页 |
| 3.2 复合材料有效刚度的计算 | 第41-43页 |
| 3.3 弯曲碳纳米管增强复合材料有效性能的数值计算 | 第43-48页 |
| 3.3.1 复合材料有效弹性模量 | 第43-45页 |
| 3.3.2 复合材料的泊松比及应力-应变关系曲线 | 第45-47页 |
| 3.3.3 复合材料的体积模量和剪切模量 | 第47-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 碳纳米管的团聚对复合材料弹性性能的影响 | 第49-66页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 碳纳米管的团聚机理及团聚模型 | 第49-54页 |
| 4.2.1 团聚模型及团聚参数的引入 | 第50-51页 |
| 4.2.2 理论公式 | 第51-54页 |
| 4.3 复合材料有效刚度的计算 | 第54-59页 |
| 4.3.1 Mori-Tanaka方法 | 第54-56页 |
| 4.3.2 自洽方法 | 第56-59页 |
| 4.4 复合材料有效性能的数值计算结果 | 第59-65页 |
| 4.4.1 第一种方法计算复合材料的有效刚度 | 第59-61页 |
| 4.4.2 第二种方法计算复合材料的有效刚度 | 第61-62页 |
| 4.4.3 两种方法计算结果的比较 | 第62-63页 |
| 4.4.4 Mori-Tanaka方法计算复合材料有效弹性模量 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 碳纳米管的团聚对复合材料热性能的影响 | 第66-80页 |
| 5.1 高、低浓度的碳纳米管聚集模型 | 第66-69页 |
| 5.2 团聚碳纳米管增强复合材料的热性能 | 第69-72页 |
| 5.2.1 团聚材料的热膨胀系数 | 第69-71页 |
| 5.2.2 团聚材料的热传导 | 第71-72页 |
| 5.3 数值计算结果 | 第72-78页 |
| 5.3.1 复合材料的热膨胀系数 | 第72-76页 |
| 5.3.2 复合材料的热传导 | 第76-78页 |
| 5.4 本章小结 | 第78-80页 |
| 第6章 纤维增强复合材料的热膨胀系数和有效性能研究 | 第80-105页 |
| 6.1 理论模型的建立 | 第80-84页 |
| 6.1.1 单向纤维增强复合材料的热膨胀系数 | 第82-84页 |
| 6.1.2 平面和空间任意方向纤维增强复合材料的热膨胀系数 | 第84页 |
| 6.2 纤维增强复合材料有效刚度的计算 | 第84-91页 |
| 6.2.1 单向椭球形纤维增强复合材料弹性常数计算 | 第85-89页 |
| 6.2.2 单向长纤维和球形颗粒增强复合材料弹性常数计算 | 第89-90页 |
| 6.2.3 空间任意方向纤维增强复合材料 | 第90-91页 |
| 6.3 复合材料热膨胀系数的数值计算结果 | 第91-98页 |
| 6.3.1 文献中已有的理论模型 | 第92页 |
| 6.3.2 考虑纤维长径比变化的影响 | 第92-95页 |
| 6.3.3 二维和三维随机方向纤维增强复合材料 | 第95-97页 |
| 6.3.4 不考虑纤维长径比的影响 | 第97-98页 |
| 6.4 复合材料有效性能的数值计算结果 | 第98-104页 |
| 6.4.1 单向纤维增强复合材料 | 第99-102页 |
| 6.4.2 空间随机方向纤维增强复合材料 | 第102-104页 |
| 6.5 本章小结 | 第104-105页 |
| 第7章 混合纤维增强复合材料有效性能分析 | 第105-122页 |
| 7.1 模型的建立与分析 | 第105-108页 |
| 7.2 代表性体积单元中各组分的体积分数 | 第108-111页 |
| 7.2.1 纤维混合式团聚 | 第109-110页 |
| 7.2.2 纤维中心式团聚 | 第110-111页 |
| 7.3 混合复合材料的有效弹性性能 | 第111-113页 |
| 7.3.1 第一种类型团聚材料的有效刚度 | 第111-112页 |
| 7.3.2 第二种类型团聚材料的有效刚度 | 第112-113页 |
| 7.3.3 第三种类型团聚材料的有效刚度 | 第113页 |
| 7.4 混合纤维增强复合材料数值计算结果分析 | 第113-120页 |
| 7.4.1 玻璃纤维和碳纤维混合式团聚 | 第114-116页 |
| 7.4.2 玻璃纤维中心式团聚 | 第116-118页 |
| 7.4.3 碳纤维中心式团聚 | 第118-120页 |
| 7.5 本章小结 | 第120-122页 |
| 第8章 含有界面相的颗粒增强复合材料有效性能研究 | 第122-137页 |
| 8.1 引言 | 第122页 |
| 8.2 纳米颗粒的团聚机理和团聚模型 | 第122-125页 |
| 8.2.1 含有界面相的纳米颗粒团聚模型 | 第123-124页 |
| 8.2.2 颗粒、界面和基体之间的相互关系 | 第124-125页 |
| 8.3 颗粒增强复合材料有效性能的计算 | 第125-130页 |
| 8.3.1 颗粒-界面系统有效性能的计算 | 第127-128页 |
| 8.3.2 球形夹杂及复合材料的弹性性能 | 第128-130页 |
| 8.4 含有界面相的颗粒复合材料数值计算结果 | 第130-136页 |
| 8.4.1 纳米颗粒团聚程度的影响 | 第130-132页 |
| 8.4.2 复合材料泊松比的变化规律 | 第132-133页 |
| 8.4.3 颗粒尺寸和界面性能的影响 | 第133-136页 |
| 8.5 本章小结 | 第136-137页 |
| 结论 | 第137-140页 |
| 参考文献 | 第140-157页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第157-160页 |
| 致谢 | 第160页 |
