文 献 综 述

1 课题背景

纤维增强橡胶复合材料是以纤维为增强材料、橡胶为基体制成的，是轮胎等结构体的重要组成材料。近年来，橡胶复合材料的研究一直备受关注，人们从不同角度开展了材料静态、粘弹性等的研究工作。相比之下，关于纤维增强橡胶复合材料在循环载荷下的疲劳损伤性能研究较少。虽然许多研究工作试图从橡胶组分和纤维角度来预测纤维增强橡胶复合材料的疲劳特性，但至今未能为纤维增强橡胶复合材料的疲劳损伤模型和寿命预测提供足够的信息。[1-2]

纤维增强橡胶复合材料中出现的损伤常见的有橡胶开裂、纤维断裂、纤维/橡胶界面脱粘等形式。橡胶裂纹产生后，在持续的外载作用下，就会由一相向另一相扩展。当裂纹逼近纤维/橡胶界面时，裂纹的发展便密切相关于界面的性质：如果界面粘结很强，则裂纹会切断界面而由一相进入另一相；如果界面粘结较弱，则裂纹会沿纤维/橡胶界面方向发展，即发生界面脱粘。由此可见，复合材料中相与相之间的粘结状态是非常重要。[3]

在复合材料的制造过程中，人们通过各种表面处理方法（包括涂覆聚合物，高温和电化学氧化，在纤维表面气相沉积其它成分的涂层）以改善复合材料的表面或层间性能。在两种组分之问，由于在把两者粘结在一起的过程中发生了热或化学反应，导致产生了一个化学和（或）物理特性改变的区域，其大小取决于纤维和橡胶的化学和物理性能，也许只是原子尺度，或在几个微米内。它的性能十分不同于基体和纤维的性能，并对复合材料的性能有重要的影响。

2 研究模型

纤维增强橡胶复合材料模型具备复合材料的最基本的组成单元：纤维、橡胶和界面，是实际复合材料的最基本模型，被广泛用于研究复合材料的细观力学行为，相应的理论模型#8212;剪切滞后模型也日益发展。

3 复合材料力学理论研究现状

由于复合材料是两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合而成的一种多相材料，所以复合材料既表现出宏观特征，又具有明显的细观结构特征[4-5]。复合材料力学是一种两层次的力学理论，包括宏观力学和细观力学两部分[6-8]。宏观力学分析假定材料是同质均匀的，不考虑组分材料引起的不均匀性；细观力学则研究组分材料的相互作用，认为复合材料内部是不均匀的。

3.1 细观力学