平纹陶瓷基复合材料面内剪切解析模型

摘要

针对平纹陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMCs)非线性面内剪切行为,提出了一种预测其剪切应力-应变响应的解析模型。该模型将材料简化为纤维束与束外等效基体2个部分,假设等效基体剪切强度服从Weibull分布,定义基体剪切裂纹饱和间距与当前间距的比值为损伤率,认为基体剪切模量随着损伤率的增加呈指数衰减。考虑基体开裂与界面脱黏对剪切性能的影响,分析了模型参数对剪切应力-应变曲线的影响规律。通过与平纹C/SiC和SiC/SiC复合材料面剪试验曲线的对比,验证了模型的准确性。该模型可用于CMCs的剪切行为分析与设计。