[发明专利]两相复合材料等效剪切模量确定方法和装置

权利要求书

1.一种两相复合材料等效剪切模量确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待分析两相复合材料的基体相属性信息、夹杂相属性信息和加工信息；

根据所述加工信息和所述基体相属性信息，得到基体相杨氏模量和基体相泊松比；具体包括：

判断所述加工信息是否影响所述基体相属性信息；

若否，则获取标准基体相试样的第一基体相杨氏模量和第一基体相泊松比，其中，所述第一基体相杨氏模量和所述第一基体相泊松比利用查询预设材料属性库、拉伸试验和纳米压痕试验中的任意一种方式得到；

若是，则获取基体相试样的第二基体相杨氏模量和第二基体相泊松比，其中，所述基体相试样通过所述加工信息制得，所述第二基体相杨氏模量和所述第二基体相泊松比利用拉伸试验或纳米压痕试验得到；

根据所述加工信息和所述夹杂相属性信息，得到夹杂相杨氏模量和夹杂相泊松比；具体包括：

判断所述加工信息是否影响所述夹杂相属性信息；

若否，则获取标准夹杂相试样的第一夹杂相杨氏模量和第一夹杂相泊松比，其中，所述第一夹杂相杨氏模量和所述第一夹杂相泊松比利用查询预设材料属性库、拉伸试验和纳米压痕试验中的一种方式生成；

若是，则获取夹杂相试样的第二夹杂相杨氏模量和第二基体相泊松比，其中，所述夹杂相试样通过所述加工信息制得，所述第二基体相杨氏模量和所述第二基体相泊松比利用拉伸试验或纳米压痕试验得到；

利用所述基体相杨氏模量、所述基体相泊松比、所述夹杂相杨氏模量和所述夹杂相泊松比，通过预设自洽算法，得到所述待分析两相复合材料的等效剪切模量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述基体相杨氏模量、所述基体相泊松比、所述夹杂相杨氏模量和所述夹杂相泊松比，通过预设自洽算法，得到所述待分析两相复合材料的等效剪切模量包括：

将所述基体相杨氏模量和所述基体相泊松比，代入下述公式一求得基体相剪切模量；将所述夹杂相杨氏模量和所述夹杂相泊松比，代入下述公式一求得基体相剪切模量；

其中，E为材料的杨氏模量，ν为材料的杨氏模量；

利用公式二得到所述待分析两相复合材料的等效剪切模量；

其中，公式二中的参数U、参数V和参数W分别通过下述公式三至五获得；

其中，μ₀为基体相剪切模量，ν₀为基体相泊松比，μ₁为夹杂相剪切模量，V_f为夹杂相体积分数，参数η₁、参数η₂和参数η₃通过下述公式六至八获得；

η₁＝(μ₁/μ₀-1)(49-50ν₁ν₀)+35(ν₁-2ν₀)μ₁/μ₀+35(2ν₁-ν₀) 公式六；

η₂＝5ν(μ₁/μ₀-8)+7(μ₁/μ₀+4) 公式七；

η₃＝(8-10ν₀)μ₁/μ₀+(7-5ν₀) 公式八；

其中，ν₁为夹杂相泊松比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述纳米压痕试验获得杨氏模量和泊松比时，包括以下步骤：

获取被压材料的载荷-位移特性曲线，其中，所述被压材料为标准基体相试样、标准夹杂相试样、基体相试样和夹杂相试样中的一种；

根据所述载荷-位移特性曲线进行分析，求得所述被压材料的杨氏模量和泊松比。