层状复合陶瓷增韧机理的数值模拟

英文篇名：Numerical Approach to Toughening Design of Laminated Ceramic Composites
中文刊名：无机材料学报
英文刊名：Journal of Inorganic Materials
作者：常旭 ; 唐春安 ; 张后全 ; 张永彬 ; 张亚芳
英文作者：CHANG Xu ; TANG Chun-An ; ZHANG Hou-Quan ; ZHANG Yong-Bin ; ZHANG Ya-Fang ( Research. Center for Numerical Test on Material Failure ; Dalian University ; Dalian 116622 ; China ; Research Lab for Numerical Test on Material Failure ; Northeastern University ; Shenyang 110004 ; China)
中文关键词：层状复合陶瓷 ; 增韧 ; 有限元 ; 数值模拟
英文关键词：laminated ceramic composites ; toughening ; FEM ; numerical simulation
出版日期：2005-03-20
机构：大连大学材料破坏力学数值研究中心,大连大学材料破坏力学数值研究中心,大连大学材料破坏力学数值研究中心,大连大学材料破坏力学数值研究中心,东北大学材料破坏力学数值实验室大连 116622,东北大学材料破坏力学数值实验室,沈阳 110004 ,大连 116622,东北大学材料破坏力学数值实验室,沈阳 110004 ,大连 116622,东北大学材料破坏力学数值实验室,沈阳 110004 ,大连 116622,东北大学材料破坏力学数值实验室,沈阳 110004 ,沈阳 110004
年：2005
期：02
出版单位：无机材料学报

摘要

基于多层梁模型,在考虑材料非均匀性的基础上,采用有限元数值模拟的方法研究了层状复合陶瓷的断裂行为.给出了复合陶瓷模型在三点弯曲的加载条件下,裂纹拐折和扩展的过程,验证了层状复合陶瓷的主要增韧机理:裂纹沿软层界面拐折耗能.在此基础上,研究了不同参数条件下,层状复合陶瓷韧性的变化规律.
Based on the multilayer beam model, with a view to the heterogeneity of the material, this paper focused on the fracture behavior of the laminated ceramic composites by the finiteelement method. In three-point bending condition, the crack propagation process that the crack penetrates the hard layers and expands along the interfaces of soft layers was presented. The primary mechanism that the soft layers decoy the crack expanding along the weak interfaces to absorb energy was affirmed. The toughness and strength changes as a function of the parameters such as thickness ratio, heterogeneity index m, etc. were analyzed by the FEM numerical simulation.

引文

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