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摘要
微胶囊自修复树脂矿物复合材料作为一种自愈合智能材料得到了广泛的应用。微胶囊能否及时开裂，释放愈合剂从而修复基体中产生的微裂纹，是确保自愈性能的关键问题。本文基于扩展有限元方法结合内聚力模型，分析在不同偏置裂纹下微胶囊和环氧树脂基体之间的弹性性能比、断裂性能比以及界面缺陷对裂纹扩展路径和微胶囊可裂性的影响。研究结果表明：(1)裂纹的扩展路径主要取决于微胶囊与基体的断裂性能比，而弹性性能比起次要作用。(2)当界面具有足够的粘结强度时，相对于断裂韧性比，微胶囊与基体的断裂强度比是影响微胶囊开裂的主要因素。(3)裂纹的偏置距离越大，裂纹越容易发生偏转，微胶囊越不容易裂开。(4)界面缺陷的存在有利于界面裂纹的产生，不利于微胶囊的开裂。研究结果为自修复材料在工程中的应用提供了理论依据。
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单位机电工程学院; 兰州理工大学
