纤维桥联对陶瓷基复合材料断裂韧度的影响

摘要

基于最弱链接统计分析,建立复合材料纤维桥联力学模型,研究纤维桥联对陶瓷基复合材料断裂韧度的影响。模型同时考虑完整纤维桥联和断裂纤维拔出桥联机制。利用纤维桥联力学模型计算纤维桥联应力/位移关系和纤维增韧陶瓷基复合材料裂纹扩展阻力曲线。计算结果显示,完整纤维桥联最大应力大于断裂纤维拔出桥联最大应力,但是完整纤维桥联作用距离远小于断裂纤维拔出桥联作用距离。裂纹扩展阻力主要由断裂纤维拔出桥联提供。纤维基体摩擦力τ越小,裂纹扩展阻力曲线平台值越高。纤维半径r的变化引起的裂纹扩展阻力平台值的变化不大。