层状复合陶瓷增韧机理的数值模拟.pdfVIP

第 卷 第 期 无 机 材 料 学 报 , 年 月 , 文章编号 一 一 一 层状 复合 陶瓷增 韧机理 的数值模拟 , , , , 常 旭 , 唐春 安 , 张后 全 , 张永彬 , 张亚 芳 大 连 大 学材 料破 坏 力 学数 值研 究 中心 , 大 连 东北 大 学材 料 破 坏 力 学数 值 实脸 室 , 沈 阳 摘 要 基于 多层梁模型 , 在考虑材料非均匀性 的基础上 , 采用有 限元数值模拟 的方法研 究 了层状复合 陶瓷的断裂行为 给 出了复合 陶瓷模型在三 点弯 曲的加载条件下 , 裂纹拐 折和 扩展 的过程 , 验证 了层状复合 陶瓷的主要 增韧机理 裂纹沿软层界面拐折耗能 在此基础 上 , 研 究 了不 同参数条件下, 层状复合 陶瓷韧性 的变化规律 关 键 词 层状复合 陶瓷 增韧 有限元 数值模拟 , 中图分类号 文献标识码 引言 、 陶瓷是一 种具有高强度 高硬度 , 耐腐蚀 和 高温 等优 良性质 的复合材料 , 但是 陶瓷 的低 韧性严重 制约 其在 各方面 的广泛 应 用 采 用 层 状 结构 能很 好 的克服这 一缺 陷 层 状复合 陶 、 瓷是一 种仿生 结构设计 , 模拟 了 自然界 中贝壳 骨 骼 等 的微观 组 织 结构 , 在 脆性结构 中, 加入 软质材料 以达到 增 韧 的 目的 层 状复合 陶瓷 的增 韧机制和 传 统上 通过 消 除缺 陷来提 高 韧性 的方 法 不 同, 它是 一种 能量 耗散 机 制 , 其 结构 设计将使强 度和 缺 陷无 关 , 成 为 一种 耐 缺 陷材 料 早在 年 , 等人利 用 软 夹层 隔离脆性层板 , 用 软夹 层 偏 转裂 纹 , 从而 提 高整 体材 料 对 裂纹扩展 的阻力 并于 年制造 出了高分子 层 状复合物 叭 层 状复合材