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考虑夹杂相互作用的复合陶瓷夹杂界面的断裂分析
被引量：
8
1
作者
付云伟
张龙
+3 位作者
倪新华
刘协权
于金凤
陈诚
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期154-162,共9页
复合材料中夹杂含量较高时,夹杂间的相互作用能显著改变材料细观应力应变场分布,基体和夹杂中的平均应力应变水平也会发生较大变化,导致复合材料强度等力学性能发生显著变化.为修正单一夹杂模型运用在实际材料中的误差,基于相互作用直...
复合材料中夹杂含量较高时,夹杂间的相互作用能显著改变材料细观应力应变场分布,基体和夹杂中的平均应力应变水平也会发生较大变化,导致复合材料强度等力学性能发生显著变化.为修正单一夹杂模型运用在实际材料中的误差,基于相互作用直推估计法,建立一种考虑含夹杂相互作用的夹杂界面裂纹开裂模型.首先根据相互作用直推估计法,得到残余应力和外载应力共同作用下夹杂中的平均应力,再计算无限大基体中相同的夹杂达到相同应力场时的等效加载应力,将此加载应力作为含界面裂纹夹杂的等效应力边界条件,在此边界条件下求得界面裂纹尖端的应力强度因子,进而得到界面裂纹开裂的极限加载条件,并分析了夹杂弹性性能、含量、热残余应力、夹杂尺寸等因素对界面裂纹开裂条件的影响.结果表明,方法能够有效修正单夹杂模型运用在实际材料中的误差,较大的残余应力对界面裂纹开裂有重要的影响,夹杂刚度的影响并非单调且比较复杂;在残余应力较小时,降低柔性夹杂刚度或者增大刚性夹杂刚度都有利于提高材料强度;扩大夹杂尺寸将导致裂纹开裂极限应力显著降低,从而降低材料强度.
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关键词
圆形夹杂
界面裂纹
相互作用
相互作用
直
推
估计
法
开裂应力
下载PDF
职称材料
含夹杂TiC-TiB_2陶瓷强度的细观力学分析
被引量：
2
2
作者
付云伟
倪新华
+2 位作者
刘协权
张龙
李宝峰
《稀有金属材料与工程》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期3818-3824,共7页
根据超重力合成TiC-TiB_2装甲陶瓷的细观结构和断裂机理,建立TiC-TiB_2装甲陶瓷细观强度模型,分2种失效形式讨论了氧化铝杂质颗粒对材料强度的影响。首先根据相互作用直推估计法计算了TiC-TiB_2基体的等效刚度,认为氧化铝杂质颗粒稀疏...
根据超重力合成TiC-TiB_2装甲陶瓷的细观结构和断裂机理,建立TiC-TiB_2装甲陶瓷细观强度模型,分2种失效形式讨论了氧化铝杂质颗粒对材料强度的影响。首先根据相互作用直推估计法计算了TiC-TiB_2基体的等效刚度,认为氧化铝杂质颗粒稀疏分布在TiC-TiB_2形成的等效基体中,根据等效夹杂理论计算了杂质颗粒内部和附近残余应力和应力场分布,得出氧化铝杂质颗粒可能的失效形式;然后根据杂质颗粒可能出现的界面脱粘和颗粒破坏2种失效形式分别建立模型进行讨论,并以两者的最小值定义为复合材料的强度,分析了材料强度随细观结构和性能参数的变化规律,并与实验结果进行了对比。结果表明,模型能够反映材料失效机理,对于具有与本文相似细观结构的材料,杂质颗粒与等效基体的相对弹性性能和相对热膨胀性能、杂质颗粒尺寸、等效基体韧性等都可能影响杂质颗粒失效形式,但是杂质颗粒直径增加、基体韧性降低必然降低材料强度。对于含氧化铝杂质颗粒的TiC-TiB_2装甲陶瓷,界面脱粘是杂质颗粒主要的失效形式。
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关键词
TiC-TiB2陶瓷
界面脱粘
强度
相互作用
直
推
估计
法
等效夹杂理论
原文传递
题名
考虑夹杂相互作用的复合陶瓷夹杂界面的断裂分析
被引量：
8
1
作者
付云伟
张龙
倪新华
刘协权
于金凤
陈诚
机构
军械工程学院火炮工程系
军械工程学院车辆与电气工程系
军械工程学院基础部
中国人民解放军
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期154-162,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11272355)
文摘
复合材料中夹杂含量较高时,夹杂间的相互作用能显著改变材料细观应力应变场分布,基体和夹杂中的平均应力应变水平也会发生较大变化,导致复合材料强度等力学性能发生显著变化.为修正单一夹杂模型运用在实际材料中的误差,基于相互作用直推估计法,建立一种考虑含夹杂相互作用的夹杂界面裂纹开裂模型.首先根据相互作用直推估计法,得到残余应力和外载应力共同作用下夹杂中的平均应力,再计算无限大基体中相同的夹杂达到相同应力场时的等效加载应力,将此加载应力作为含界面裂纹夹杂的等效应力边界条件,在此边界条件下求得界面裂纹尖端的应力强度因子,进而得到界面裂纹开裂的极限加载条件,并分析了夹杂弹性性能、含量、热残余应力、夹杂尺寸等因素对界面裂纹开裂条件的影响.结果表明,方法能够有效修正单夹杂模型运用在实际材料中的误差,较大的残余应力对界面裂纹开裂有重要的影响,夹杂刚度的影响并非单调且比较复杂;在残余应力较小时,降低柔性夹杂刚度或者增大刚性夹杂刚度都有利于提高材料强度;扩大夹杂尺寸将导致裂纹开裂极限应力显著降低,从而降低材料强度.
关键词
圆形夹杂
界面裂纹
相互作用
相互作用
直
推
估计
法
开裂应力
Keywords
circular inclusion, interface crack, interaction, the interaction direct derivative estimate, crack stress
分类号
O346 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
含夹杂TiC-TiB_2陶瓷强度的细观力学分析
被引量：
2
2
作者
付云伟
倪新华
刘协权
张龙
李宝峰
机构
军械工程学院
中国人民解放军
出处
《稀有金属材料与工程》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期3818-3824,共7页
基金
国家自然科学基金(11272355)
文摘
根据超重力合成TiC-TiB_2装甲陶瓷的细观结构和断裂机理,建立TiC-TiB_2装甲陶瓷细观强度模型,分2种失效形式讨论了氧化铝杂质颗粒对材料强度的影响。首先根据相互作用直推估计法计算了TiC-TiB_2基体的等效刚度,认为氧化铝杂质颗粒稀疏分布在TiC-TiB_2形成的等效基体中,根据等效夹杂理论计算了杂质颗粒内部和附近残余应力和应力场分布,得出氧化铝杂质颗粒可能的失效形式;然后根据杂质颗粒可能出现的界面脱粘和颗粒破坏2种失效形式分别建立模型进行讨论,并以两者的最小值定义为复合材料的强度,分析了材料强度随细观结构和性能参数的变化规律,并与实验结果进行了对比。结果表明,模型能够反映材料失效机理,对于具有与本文相似细观结构的材料,杂质颗粒与等效基体的相对弹性性能和相对热膨胀性能、杂质颗粒尺寸、等效基体韧性等都可能影响杂质颗粒失效形式,但是杂质颗粒直径增加、基体韧性降低必然降低材料强度。对于含氧化铝杂质颗粒的TiC-TiB_2装甲陶瓷,界面脱粘是杂质颗粒主要的失效形式。
关键词
TiC-TiB2陶瓷
界面脱粘
强度
相互作用
直
推
估计
法
等效夹杂理论
Keywords
TiC-TiB2 composite
interface debonding
strength
IDD estimate
the equivalent inclusion method
分类号
TQ174.1 [化学工程—陶瓷工业]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑夹杂相互作用的复合陶瓷夹杂界面的断裂分析
付云伟
张龙
倪新华
刘协权
于金凤
陈诚
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
8
下载PDF
职称材料
2
含夹杂TiC-TiB_2陶瓷强度的细观力学分析
付云伟
倪新华
刘协权
张龙
李宝峰
《稀有金属材料与工程》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
原文传递
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