CAJ | 학술논문

本研究尝试将微机作为辅助手段引入仿生陶瓷复合材料的增韧设计.基于多层梁模型,采用有限元数值模拟方法模拟了仿生陶瓷叠层结构的断裂行为和裂纹逐次从硬层基片向弱界面层的拐折和扩展.后处理程序显示了三点弯曲试件的裂纹扩展路径、相应的载荷-位移曲线和增韧效应(断裂功大幅度提高).还进一步分析了叠层陶瓷的韧性和强度受试件几何参数(硬软层层厚比、层数)和材料性能参数(断裂应变、Young氏模量比等)的影响变化趋势,据此确定增韧设计中上述各参数的最佳取值.通过数值计算结果与叠层陶瓷三点弯曲试件断裂功实测值的对比,证明了本法的有效性,并证明因弱界面层的存在引发主裂纹拐折和这一叠层陶瓷主要耗能增韧机理所决定的叠层梁模型的合理性.
본연구상시장미궤작위보조수단인입방생도자복합재료적증인설계.기우다층량모형,채용유한원수치모의방법모의료방생도자첩층결구적단렬행위화렬문축차종경층기편향약계면층적괴절화확전.후처리정서현시료삼점만곡시건적렬문확전로경、상응적재하-위이곡선화증인효응(단렬공대폭도제고).환진일보분석료첩층도자적인성화강도수시건궤하삼수(경연층층후비、층수)화재료성능삼수(단렬응변、Young씨모량비등)적영향변화추세,거차학정증인설계중상술각삼수적최가취치.통과수치계산결과여첩층도자삼점만곡시건단렬공실측치적대비,증명료본법적유효성,병증명인약계면층적존재인발주렬문괴절화저일첩층도자주요모능증인궤리소결정적첩층량모형적합이성.