CNTs-纤维增强树脂基复合材料纳米-介观尺度数值模拟研究进展

廖向娜¹，贺雍律¹，张鉴炜¹，鞠苏¹，江大志¹，刘佳音²，刘钧¹

1. 国防科技大学空天科学学院2. 中山大学材料学院

摘 要：CNTs的高刚度、高强度使得其成为复合材料领域极有前景的纳米增强体之一。然而,单纯依靠实验获得CNTs对复合材料力学性能影响规律的方法是不可行的,需要辅之以合适有效的数值模拟方法去解理和分析CNTs各个因素对于复合材料力学性能的影响机制和规律。本文首先依据实验中真实存在的CNTs形态确定了模型为纳米-介观尺度模型,然后基于建模方式和研究对象的差异综述了三种常见的纳米-介观尺度模型数值模拟方法,最后根据目前的数值模拟结果,从CNTs本征性能,CNTs的含量和分布两大方面综述了CNTs对复合材料力学性能的影响机制,为数值模拟研究提供了可靠支撑,同时也为实验性研究提供了有力的理论依据。此外,由于数值模拟方法和CNTs变量的多样性,CNTs-纤维增强树脂基复合材料的数值模拟仍存在着巨大的研究潜力。

关键词：CNTs;纳米复合材料;纳米-介观尺度;数值模拟方法;