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《0纤维增强陶瓷基复合材料单轴拉伸行为》.pdf
复舍材料孝提 第25卷 第4期 8月 2008年
V01.25No.4 2008
妣砌幺砒∞‰坝加犹锄‰∞ August
文章编号:1000一3851(2008)04一0154一07
单向纤维增强陶瓷基复合材料单轴拉伸行为
李龙彪,宋迎东’,孙志刚
(南京航空航天大学能源与动力学院,南京210016)
摘 要: 采用细观力学方法对单向纤维增强陶瓷基复合材料的单轴拉伸应力一应变行为进行了研究。采用
准则、应变能释放率准则以及Curtin统计模型三种单一失效模型分别描述陶瓷基复合材料基体开裂、界面脱粘以
及纤维失效三种损伤机制,确定了基体裂纹间隔、界面脱粘长度和纤维失效体积分数。将剪滞模型与3种单一失
效模型相结合,对各个损伤阶段的应力一应变曲线进行模拟,建立了准确的复合材料强韧性预测模型,并讨论了界
面参数和纤维韦布尔模量对复合材料损伤以及应力一应变曲线的影响。与室温下陶瓷基复合材料单轴拉伸试验数
据进行了对比,各个损伤阶段的应力一应变、失效强度及应变与试验数据吻合较好。
关键词: 陶瓷基复合材料;剪滞模型;基体开裂;界面脱粘;纤维失效;应力一应变曲线
中图分类号: TB332;V231.91文献标志码:A
UniaxialtensilebehaviOrofunidirectionalfiberreinforced
ceramicmatrix
cOmpOsites
LILongbiao,SONGYingdong。,SUNZhigang
of andPower ofAeronauticsand 210016,China)
(CollegeEnergy Enginee“ng,NanjingUniversity Astronautics,Nanjing
Abstract:Theuniaxialtens订estress—strainbehaviorofunidirectionalfiberreinforcedceramicmat“xcomposites
wasstudiedamicromechanicalThe modelwas
using approach. lag
micro
usedto the stressfieldofthe Thecriticalmatrixstrain criterion,strain
analyze damagedcomposites. energy
releaseratecriterionand
Curtin’sstatisticalfailurecriterionwereusedtodescribethematrix
energy cracking,
interface andfiberfailure,andtodeterminethematrix interface and
debonding crackingspace,the debondinglength
the ofthefracturefibers. theshearmodelandthree
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