黄玉东
,
张嘉梅
,
魏月贞
,
张少实
,
谭志强
材料研究学报
本文建立了一种界面剪切强度表征的新方法,对复合材料的单根纤维施加轴向压力,使其与周围树脂基体脱胶。通过有限元分析,得到界面剪切强度。这种方法适用于实际复合材料制件,克服了其它测试方法的不足,它不仅对于界面研究具有重大的理论价值,而且对复合材料制品检测,力学设计等方面都具有重要的实际意义。并可望用于测定金属基、陶瓷基复合材料的界面剪切强度。
关键词:
复合材料
,
interfacial debonding
,
bond strength
,
finite-element analysis
Q.J. Zhu
,
Y.H. Chen
,
J. Chen
金属学报(英文版)
With the increasingly use of FRC (fiber-reinforced composite) in urban lifelines, mechanical properties investigation is very important for disaster resistance, especially
the investigation of fatigue properties. Based on the shear-lag model, an usual composite model under cyclic loading is established. According to the Paris formula, the
relationship between interfacial fatigue parameters and the number of cycles is obtained under the cyclic loading. Interfacial fatigue properties of this model and the
growth of the interfacial fatigue crack are analyzed. And the Poisson ratio is considered also.
关键词:
interfacial debonding
,
null
,
null
,
null
,
null
吴登科
,
顾伯勤
玻璃钢/复合材料
界面脱黏是纤维增强密封复合材料界面破坏的主要表现形式,其可视为一种特殊的裂纹扩展.本文基于剪滞模型研究了纤维增强密封复合材料中纤维和基体界面在交变载荷作用下的裂纹扩展规律.在考虑疲劳加载引起的脱黏界面损伤和损伤分布不均匀性以及材料泊松比影响的基础上,建立了等效Paris公式,得到了疲劳裂纹扩展长度、扩展速率、界面上摩擦系数和加载次数之间的关系.
关键词:
界面脱黏
,
复合材料
,
裂纹扩展
,
疲劳
,
交变载荷
罗吉祥
,
唐春
,
郭然
复合材料学报
基于Ghosh提出的Voronoi单元有限元方法. 构造能同时反映纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹扩展的单元(X-VCFEM单元);应用界面力学理论和断裂力学理论, 建立界面脱层、界面裂纹扩展方向和基体裂纹扩展的判断准则;结合网格重划分技术, 模拟分析了只含有一个夹杂时界面脱层和基体裂纹扩展的过程, 并通过与传统有限元计算结果的比较, 验证X-VCFEM单元的可靠性和有效性;同时, 模拟分析含任意随机分布夹杂的纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹的产生和扩展过程. 结果表明: 应用该方法模拟复杂多相复合材料裂纹问题具有计算速度快和精度高的优越性.
关键词:
纤维增强复合材料
,
X-VCEFM单元
,
界面脱层
,
基体裂纹
,
有限元方法
张玉波
,
郭荣鑫
,
夏海廷
,
颜峰
,
林志伟
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001530
通过粉末冶金热压烧结法制备高压电触头Cu/WCp颗粒增强复合材料,研究WCp颗粒含量(15％和3％,体积分数,下同)对Cu/WCp复合材料的疲劳裂纹扩展行为的影响,并结合SEM进行断口分析;利用原位SEM疲劳裂纹观测系统原位观察微裂纹萌生,分析颗粒对裂纹扩展路径的影响机制.结果表明:在相同应力强度因子幅(ΔK)下WCp含量为15％的Cu/WCp的疲劳裂纹扩展速率大于WCp含量为3％的复合材料;颗粒含量的增加并没有提高复合材料的裂纹扩展门槛值ΔKth,这主要是因为颗粒和基体的界面属于弱界面;在疲劳过程中颗粒脱粘形成裂纹源,不同脱粘微裂纹连接长大形成主裂纹是Cu/WCp颗粒增强复合材料的疲劳损伤形式;当主裂纹尖端和颗粒WCp相互作用时裂纹基本沿着颗粒界面往前扩展;复合材料的断裂模式从WCp低含量3％时的颗粒脱粘-裂纹在基体里穿晶断裂,过渡为WCp高含量15％时颗粒脱粘-基体被撕裂为主.
关键词:
Cu/WCp复合材料
,
体积分数
,
疲劳裂纹扩展
,
原位SEM
,
界面脱粘
,
断裂机制
