文档名：HeHutchinson模型在连续陶瓷纤维增韧陶瓷基复合材料研究中的应用
摘要：基于裂纹扩展的能量释放率准则,He-Hutchinson(H-H)模型可以预判连续陶瓷纤维增韧陶瓷基复合材料(CMCs)的基体裂纹在界面处的传播路径,对CMCs的增韧设计有着重要的指导价值,但目前尚未见H-H模型在CMCs研究领域的系统性综述文献.本文首先介绍了H-H模型的力学基础以及应用于CMCs中的必要简化过程,得出基于材料组元断裂能和弹性失配系数的裂纹偏转判据.基于目前形成的材料微观力学参数测量方法,结合CMCs脆性、微观结构复杂的特点,系统总结归纳了适用于CMCs的原位弹性模量、材料断裂能以及界面脱粘能的测量方法及优缺点.基于原位微观力学参数,重点综述与讨论了H-H模型在多孔基体CMCs和含界面相CMCs中的应用进展,最后指出了H-H模型目前存在的主要问题,并对其后续发展提出了建议.
Abstract：ThefamousHe-Hutchinson(H-H)modelcanpredictthepropagationofmatrixcracksattheinterface,whichbasedontheenergyreleaseratecriterionofcrackpropagation,andithasanessentialroleintougheningdesignincontinuousceramicfiberreinforcedceramicmatrixcompo-sites(CMCs).However,thereisnoliteraturereviewonH-HmodelinthefieldofCMCs.Inthispaper,themechanicalbasisandsimplificationcontentofH-HmodelinCMCsresearcharefirstlyintroduced,andthecrackdeflectioncriterionisobtainedbasedonfractureenergyandelasticmismatchcoefficientofmaterialcomponents.Moreover,themeasurementmethodsandcharacteristicsofmicro-mechanicalparameters(inclu-dingin-situelasticmodulus,materialfractureenergyandinterfacedebondingenergy)aresystematicallysummarized,whichbasedonthecurrentmeasurementmethodsofmaterialmicro-mechanicalparametersandtheCMCscharacteristicsofbrittleandcomplexmicrostructure.Also,theap-plicationprogressofH-HmodelinporousmatrixCMCsandinterfacephaseCMCsisdemonstrated,whichbasedonin-situmicromechanicalpa-rameters.Finally,theexistingproblemsofH-Hmodelarepointedoutandsomesuggestionsforitsfurtherdevelopmentareputforward.
作者：马昕 刘海韬 姜如 孙逊 Author：MAXin LIUHaitao JIANGRu SUNXun
作者单位：国防科技大学空天科学学院,新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室,长沙410073湖南科技大学物理与电子科学学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学智能传感器与先进传感器材料湖南省重点实验室,湖南湘潭411201
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(3)
分类号：TB332
关键词：H-H模型 陶瓷基复合材料 微观力学 裂纹偏转
Keywords：H-Hmodel ceramicmatrixcomposites micromechanics crackdeflection
机标分类号：TP3O346.1TU528
在线出版日期：2024年3月12日
基金项目：He-Hutchinson模型在连续陶瓷纤维增韧陶瓷基复合材料研究中的应用[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(3)马昕 刘海韬 姜如 孙逊基于裂纹扩展的能量释放率准则,He-Hutchinson(H-H)模型可以预判连续陶瓷纤维增韧陶瓷基复合材料(CMCs)的基体裂纹在界面处的传播路径,对CMCs的增韧设计有着重要的指导价值,但目前尚未见H-H模型在CMCs研究领域的系统性综...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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