横向压缩载荷下CF/Al复合材料微观损伤演化与断裂力学行为

作者：杨思远; 王振军^*; 周金秋; 张奥迪; 王忠远; 蔡长春; 杨伟; 徐志锋; 余欢

来源：中国有色金属学报, 2020, 30(05): 985-996.

• CF/Al复合材料
• 横向压缩
• 细观力学
• 损伤演化
• 力学性能

针对真空压力浸渗制备的单向碳纤维增强铝基复合材料(CF/Al复合材料),采用细观力学数值模拟和实验相结合的手段研究了其在横向压缩载荷下的损伤演化与断裂力学行为,并分析了界面结合性能和纤维体积分数对复合材料横向压缩力学性能的影响。结果表明:基于纤维对角正方形分布RVE建立的细观力学有限元模型,可以较好地计算预测复合材料横向压缩变形力学行为。压缩变形初期界面首先发生损伤和失效现象,进而诱发界面附近基体合金的局部损伤;随压缩应变增加,界面和基体损伤逐渐发展并导致纤维的失效,复合材料横向压缩断口呈现出界面脱粘和纤维断裂共存的微观形貌。复合材料横向压缩弹性模量和极限强度随着界面强度增大而增大,而受界面刚度的影响较小;在相同界面性能条件下,复合材料横向压缩极限强度和弹性模量均随纤维体积分数的增大而减小。

• 出版日期2020
• 单位南昌航空大学; 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室