陶瓷基復(fù)合材料的基體失效模型.pdf

1、本文對(duì)單向連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料在靜載荷下的基體失效模型進(jìn)行了研究。采用斷裂力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)兩種方法分析研究了基體長裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展、在長裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展中加入短裂紋非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展影響和基體的隨機(jī)開裂等三類基體失效模型。其中長裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)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(zhǔn)則判定裂紋的擴(kuò)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(kuò)展的判據(jù)，并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。本文重點(diǎn)研究了基體的隨機(jī)開裂，提出了模擬基體隨機(jī)開裂的蒙特卡羅方法，進(jìn)行了公式推導(dǎo)，得到了基體開裂過程中裂紋數(shù)量、位置等隨機(jī)變量，模擬結(jié)果和國外文獻(xiàn)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(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料本構(gòu)關(guān)系，預(yù)測(cè)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(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響。 模型的驗(yàn)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(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和本