《表1 砂/树脂材料参数[18-24]》

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《基于内聚力行为和扩展有限元的砂/树脂复合材料拉伸失效行为的数值计算》

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砂/树脂的典型微细观结构（树脂膜厚、砂粒粒径、砂粒级配、粘结桥有效承载面积比）对砂/树脂宏观力学行为有较大影响。研究砂/树脂微细观结构在位移载荷作用下砂/树脂粘结桥破坏过程、破坏机制及微细观结构对砂/树脂St的作用规律，对实际生产中具有一定的指导意义。本文做出假设：（1）天然石英砂砂粒为球形；（2）树脂膜均匀包覆于砂粒表面；（3）砂粒在砂/树脂结构中均匀分布；（4）树脂与砂粒粘结界面厚度对砂/树脂微细观结构的影响较小，粘结界面厚度做近似处理、不予考虑。基于上述假设，建立了砂/树脂微细观结构单胞模型。该模型满足周期循环对称边界条件[12-17]，被广泛应用于颗粒增强材料的微观-宏观结构力学行为的描述，其有效性已经被国内外学者普遍认可。砂/树脂结构三维模型简化流程如图1所示。边界条件设定为xy平面、yz平面、xz平面设置对称边界条件，上面和后面分别为一致性边界条件，即分别耦合平面节点y、z方向自由度，右面为加载端面，施加位移载荷。相邻砂粒半径分别为r1、r2，树脂膜厚h，两相邻砂粒之间的距离等于树脂膜厚，砂粒之间的曲率半径为0.01。在有限元模型计算时，模型单元类型为C3D8R，全局单元尺寸设定为2.5μm，树脂厚度方向划分三个单元，单胞模型平均单元数量约为30万个。砂/树脂物理性能参数见表1。