IIc,本文提出了一個(gè)關(guān)于單根纖維頂出試驗(yàn)的新模型,在本模型中,界面脫粘開始于試樣的底端面。本文以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)推導(dǎo)出了GIIc 的理論公式,并且討論了幾個(gè)關(guān)鍵因素對GIIc的影響,如裂紋擴(kuò)展所需的外加應(yīng)力,裂紋長度以及界面的摩擦剪切應(yīng)力。并且運(yùn)用此模型預(yù)測了復(fù)合材料 Sigma1240/Ti-6-4, SCS/Ti-6-4, SCS/Timetal 834 and SCS/Timetal 21s 的界面斷裂韌性,并與以前的有限元結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示,對于脫粘起始于試樣的底端面的頂出試驗(yàn),本模型能較可靠地預(yù)測鈦基復(fù)合材料的界面斷裂韌性。"/>

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采用頂出方法研究纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的界面斷裂韌性
DOI:
作者:
作者單位:

西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

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國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（面上項(xiàng)目，重點(diǎn)項(xiàng)目，重大項(xiàng)目）


Study on the Interfacial Fracture Toughness of Fiber Reinforced Titanium Matrix Composites by Push out Test
Author:
Affiliation:

Northwestern Polytechnical University,,,,,

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    摘要:

    為了估計(jì)單向SiC纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的界面斷裂韌性GIIc,本文提出了一個(gè)關(guān)于單根纖維頂出試驗(yàn)的新模型,在本模型中,界面脫粘開始于試樣的底端面。本文以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)推導(dǎo)出了GIIc 的理論公式,并且討論了幾個(gè)關(guān)鍵因素對GIIc的影響,如裂紋擴(kuò)展所需的外加應(yīng)力,裂紋長度以及界面的摩擦剪切應(yīng)力。并且運(yùn)用此模型預(yù)測了復(fù)合材料 Sigma1240/Ti-6-4, SCS/Ti-6-4, SCS/Timetal 834 and SCS/Timetal 21s 的界面斷裂韌性,并與以前的有限元結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示,對于脫粘起始于試樣的底端面的頂出試驗(yàn),本模型能較可靠地預(yù)測鈦基復(fù)合材料的界面斷裂韌性。

    Abstract:

    The model for single fiber push-out test is developed to evaluate the fracture toughness GIIc of the fiber/matrix interface in titanium alloys reinforced by SiC monofilaments. Theoretical solution to GIIc is obtained from fracture mechanics, and the effects of several key factors such as the applied stress needed for crack advance, crack length, and interfacial frictional shear stress are discussed. The predictions by the model are compared with the previous finite element analysis results for the interfacial toughness of the composites including Sigma1240/Ti-6-4, SCS/Ti-6-4, SCS/Timetal 834 and SCS/Timetal 21s. The results show that the model can reliably predict the interfacial toughness of the titanium matrix composites, in which interfacial debonding usually occurs at the bottom of the samples.

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引用本文

孫慶,楊延清,羅賢,張榮軍,黃斌,薛春嶺.采用頂出方法研究纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的界面斷裂韌性[J].稀有金屬材料與工程,2017,46(10):2794~2800.[Sun Qing, Yang Yan Qing, Luo Xian, Zhang Rong Jun, Huang Bin, Xue Chun Ling. Study on the Interfacial Fracture Toughness of Fiber Reinforced Titanium Matrix Composites by Push out Test[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2017,46(10):2794~2800.]
DOI：[doi]

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歷史
  • 收稿日期:2015-11-23
  • 最后修改日期:2016-08-31
  • 錄用日期:2016-12-06
  • 在線發(fā)布日期: 2017-12-01
  • 出版日期: