陶瓷基復合材料的基體失效模型.pdf

1、本文對單向連續(xù)纖維增強陶瓷基復合材料在靜載荷下的基體失效模型進行了研究。采用斷裂力學和統(tǒng)計力學兩種方法分析研究了基體長裂紋穩(wěn)態(tài)擴展、在長裂紋穩(wěn)態(tài)擴展中加入短裂紋非穩(wěn)態(tài)擴展影響和基體的隨機開裂等三類基體失效模型。其中長裂紋穩(wěn)態(tài)擴展模型是根據(jù)基體開裂過程中基體應(yīng)變能保持臨界值不變的特性采用臨界基體應(yīng)變能準則判定裂紋的擴展，得到了基體裂紋間距隨載荷的逐漸演化規(guī)律。文中隨后在長裂紋穩(wěn)態(tài)開裂的裂紋相干性模型中加入了短裂紋非穩(wěn)態(tài)開裂的影響，采用應(yīng)變

2、能釋放率作為基體裂紋擴展的判據(jù)，并進行了計算機模擬。本文重點研究了基體的隨機開裂，提出了模擬基體隨機開裂的蒙特卡羅方法，進行了公式推導，得到了基體開裂過程中裂紋數(shù)量、位置等隨機變量，模擬結(jié)果和國外文獻數(shù)據(jù)擬和良好。最后將三種模型與經(jīng)典的剪切滯后模型結(jié)合得到纖維增強陶瓷基復合材料本構(gòu)關(guān)系，預測出基體開裂段的應(yīng)力應(yīng)變曲線，并分別討論了各因素對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響。 模型的驗證方面，將三種理論模型得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線與國外文獻實驗數(shù)據(jù)和本