微粒填充流变材料界面开裂的局部临界应力及尺寸效应的理论分析

摘要

研究了以等轴粒子填充流变材料的界面开裂机理，采用能量准则导出了以界面能表示的界面开裂局部临界应力的简洁表达式．由于临界应力正比于１／ａ，从而可以非常方便地研究粒子开裂的尺寸效应．以碳酸钙微粒填充的聚丙烯复合材料为例进行了理论分析，通过比较界面开裂的能量准则和张应力准则得出结论：即使按照保守的方法估算，即在界面强度等于基体强度的条件下，只要粒径不超过０．２微米，若能量准则得到满足，则张应力准则也会得到满足．据此，采用能量准则计算了临界开裂时间和界面能之间的关系，并讨论了粒子体积分数、粒径、加载速度。