陶瓷基复合材料界面结合强度影响断裂过程的有限元研究

张凡伟¹，张跃¹，李旭东¹，李仲平²，张大海²

(1.北京航空航天大学,材料科学与工程学院,空天材料与服役教育部重点实验室,北京,100191;
2.航天材料及工艺研究所,先进功能复合材料技术国防科技重点实验室,北京,100073)

摘要:提出了纤维增强复合材料断裂有限元模型,该模型既用弹簧单元考虑了基体与纤维之间的分离,又用接触单元考虑了基体与纤维之间的摩擦,较真实地模拟了纤维增强复合材料的断裂过程.通过有限元计算,预测了基体与纤维之间的界面结合强度对整个复合材料断裂模式的影响.还对强弱两种不同基体弹性模量的材料进行进一步的探讨.对比其他文献,本文中预测结果与真实情况较为吻合.结果表明,对于纤维增强复合材料,不论是强基体还是弱基体,适中的界面结合强度有助于提高其韧性及整体抗拉强度.

关键词:复合材料; 界面结合强度; 断裂模式; 有限元法;

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