2D-C/SiC复合材料Ⅰ-Ⅱ复合型断裂性能

作者：林江嵘; 杨成鹏; 戚云超

来源：机械强度, 2023, 45(03): 576-583.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2023.03.010

• 陶瓷基复合材料
• 复合型断裂
• 有限元模型
• 应力强度因子
• 断裂准则

为了表征2D-C/SiC复合材料的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂性能，采用了含单边裂纹Arcan蝶形试样，通过有限元模型分别对试样的Ⅰ型和Ⅱ型断裂形状因子进行了标定。应用Arcan圆盘装置对2D-C/SiC蝶形试样开展了Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅰ-Ⅱ复合型断裂试验，研究了试样在不同加载路径下的宏-细观断裂模式和强度性能。结果表明，2D-C/SiC复合材料Ⅱ型断裂韧度比Ⅰ型高；随着偏轴加载角度的增大，裂纹扩展路径受剪应力的影响变得显著，且试样的抗断性能有增强趋势。对几种断裂判据的适用性进行了论证，给出了2D-C/SiC复合材料的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂表征模型。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 西北工业大学