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共晶基陶瓷复合材料的强度模型 总被引:3,自引:0,他引:3
根据细观结构内界面的强约束特性,通过纤维-基体内界面切应力确定了共晶陶瓷棒体的细观应力场.然后分析了两相界面处位错塞积产生的应力集中,获得基体内的最大应力,当最大拉应力等于基体理论断裂强度时,得到共晶棒体的断裂强度的解析表达式.考虑共晶陶瓷棒体长度和方位的随机性,根据概率理论得到共晶陶瓷基复合材料的宏观强度的理论模型.结果表明复合材料的宏观强度与亚微米纤维的直径和长度、以及亚微米纤维、基体、共晶陶瓷棒体的弹性常数有关.理论与实验结果十分接近,说明文中理论模型是合理的,同时证明了共晶界面对陶瓷复合材料的重要影响. 相似文献
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研究了含共晶界面陶瓷复合材料的损伤应变场及其尺度效应。根据含共晶界面复合陶瓷的细观结构特性,利用含共晶界面陶瓷复合材料中三相胞元内的应力场分布规律,得出棒状共晶体内的无损应变场分布规律。针对棒状共晶体内存在损伤的现象,通过引入损伤变量,利用三相模型法得到了棒状共晶体内存在损伤时的应变场分布规律;根据应变和纤维状夹杂直径之间的关系,分析了棒状共晶体内的损伤应变场及其尺度效应。结果表明,含共晶界面陶瓷复合材料内三相胞元中基体、界面相和纤维夹杂内的损伤应变场对纤维夹杂直径具有明显的尺度效应。 相似文献
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对具有幂硬化塑性剪切界面层效应的复合材料桥联进行断裂力学分析,得到了桥联增韧和裂纹张开位移的控制方程,并按照非线性Volterra型积分方程的迭代解给出其数值结果。并详细讨论界面相参数对桥联效应的影响。 相似文献
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本文对复相陶瓷内延性金属颗粒和相变颗粒的协同增韧作用进行了力学分析,其中颗粒桥联效应还考虑了桥联颗粒与基体间工艺残余应力的影响,相变效应考虑了相变体膨胀和剪切塑性对增韧的共同贡献。数值计算结果与Amazigo-Budiansky的结果及2Y-TZP/20VOL%Ni的实验结果作了比较。 相似文献
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晶须增韧陶瓷基复合材料中微裂纹演化规律的描述 总被引:2,自引:1,他引:2
本文利用作者改进的等效夹杂理论和内容量理论,研究了晶须增韧陶瓷基复合材料中随机分布微裂纹的演化规律及其对材料力学性能的影响,同时考虑了热残余应变、晶须含量及长径比的影响,预报了材料的模量、非线性起始点、材料强度及非线性本构关系,给出了许多有意义的结论。 相似文献
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本文以铝材与浇注的环氧树脂之间的界面裂纹为研究对象,用三点弯曲和四点弯曲的试验方法,并结合有限元法的数值分析,对双材料界面裂纹的扩展判据,即裂纹扩展的临界能量释放率GC与相位角ψ↑^的关系曲线,进行了初步验证。结果表明这一判据基本上是可取的。但是,应该注意界面裂纹的韧性与多种因素有关,实际应用GC-ψ↑^曲线时,必须严格区分不同因素。 相似文献
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讨论了线弹性断裂力学原理在木材中应用的特殊性;采用不同的试样和方法测定了木材的顺纹断裂韧性KTLIC,并分析了不同试样厚度和裂纹长度对木材断裂韧性的影响. 实验表明,顺纹断裂韧性KTLIC是木材的基本属性. 相似文献
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《Acta Mechanica Solida Sinica》2015,(3)
Fracture toughness is one of the crucial mechanical properties of brittle materials such as glasses and ceramics which demonstrate catastrophic failure modes. Conventional standardized testing methods adopted for fracture toughness determination require large specimens to satisfy the plane strain condition. As for small specimens, indentation is a popular, sometimes exclusive testing mode to determine fracture toughness for it can be performed on a small flat area of the specimen surface. This review focuses on the development of indentation fracture theories and the representative testing methods. Cracking pattern dependent on indenter geometry and material property plays an important role in modeling, and is the main reason for the diversity of indentation fracture theories and testing methods. Along with the simplicity of specimen requirement is the complexity of modeling and analysis which accounts for the semi-empirical features of indentation fracture tests. Some unresolved issues shaping the gap between indentation fracture tests and standardization are also discussed. 相似文献
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聚酰亚胺无机杂化薄膜断裂韧性的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
依据基本断裂功理论,将聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)无机杂化薄膜断裂功分为基本断裂功和塑性功,从断裂功与韧带长度关系得到了反映PI/SiO2断裂韧性的材料常数比基本断裂功,并通过实验,研究了不同SiO2含量对此薄膜断裂韧性参数的影响. 相似文献