复合材料的断裂和韧性ppt课件
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各应应力力场分强量弱、程位度移的分度量量呈,线成性为关应系力的强单度一因参子量。它KI,是所名以义K应I是力裂纹 尖端和附裂近纹区几域何
参量a的函数。
当 r 0 时,应力分量将趋于无穷大。实际上,裂纹顶端处应力不可能无限增长,
当到达测量屈服应力时,即在裂纹尖端附近形成一个微小的屈服区,所以无法 直接用裂纹尖端处的应力大小来作裂纹发生失稳扩展的判据。 根据材料脆性断裂的统计强度理论的观点,构件最大应力区中足够大体积内的应力 都达到了材料特定的临界值时,即发生脆性断裂。
12
为便于研究各种微观增韧机制,可考虑一个集体中正在接近一单根纤维模型。
1、首先,由于纤维刚度高,使基体开裂无法进一步扩大;
2、其次,纤维强度高,不会被集中在基体裂纹尖端的应力所拉断,因此纤维可 有效 地阻止裂纹扩展(如2)
3、若作用在纤维/基体界面的局部剪应力足够高而使纤维局部脱粘,裂纹会进一 步开裂;
18
复合材料性能测试
压缩破坏
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19
复合材料性能测试
压缩破坏
完整编辑ppt
20
复合材料性能测试
三点弯曲
完整编辑ppt
21
复合材料性能测试
三点弯曲破坏
完整编辑ppt
22
复合材料性能测试
四点弯曲
完整编辑ppt
23
复合材料性能测试
扭转实验
完整编辑ppt
24
复合材料性能测试
压缩测试
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35
复合材料性能测试
界面单元
完整编辑ppt
36
复合材料性能测试
裂纹尖端应力-应变关系
完整编辑ppt
37
复合材料性能测试
界面单元应力-应变关系
完整编辑ppt
38
复合材料性能测试
裂纹稳态扩展
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39
复合材料性能测试
裂纹稳态扩展
完整编辑ppt
40
断裂力学的应用
断裂力学被普遍认为是表征宏观均质和各向同性材料(如金属 和合金)韧性的一个非常有用的理论。然而由于纤维增强复合 材料的内在结构的特殊性(非均质、各向异性等),使得早期 研究者认为断裂力学应用具有局限性,主要表现在:
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42
研究表明:对平行于纤维方向扩展的特定裂纹或复杂层合板中的 分层裂纹,裂纹增长也复合力学要求,在此情况下,经修正后断 裂力学常可用于单次或循环载荷作用下裂纹扩展。
1、使用相同的试验方法(如临界应力强度和柔度测量)表征复 合材料韧性是否可行;
2、断裂力学的基本方程能否修改使其使用于非均质和各向异性 体系;
3、初始裂纹的几何形状、载荷和材料方向在多大程度上控制裂 纹扩展(当它以适当方式发生时)
4、发展能够预测复合材料行为的技术需要哪些理论和实验研究。
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(F )c (F )m (1 V f) (F )fV f
该式假定刚性更强的纤维使基体塑性变形的范围局限在 裂纹附近。
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8
复合效应对韧性的影响
对于简单情况,估算基体合纤维的变形所需的相应能量就可以 为宏观韧性提供合理的模型(如混合律模型),然而在实际的 纤维增强复合材料中,微观结构的不均匀性合各向异性使断裂 过程非常复杂,微观断裂会最终导致破坏,但微观断裂结合在 一起却能使断裂能提高。与金属不同,大部分高性能复合材料 不存在加工硬化问题,即使是破坏过程是渐进的,达到峰值载 荷后某一组元的承载能力也会非常迅速下降,但破坏过程仍能 吸收很多能量,所以此类复合材料适合于吸收能量比承载能力 更重要的场合。
断裂力学的概念: -它是以构件内存在缺陷为前提,建立符合客观情况的理论和试验方法。 它的任务不仅研究裂纹扩展的规律性,还通过分析裂纹周围的应力和 应变以及测试带有裂纹的试件的力学性质,建立了断裂的判据。
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1
断裂力可以解决构件的选材,确定构件的
允许最大初始裂纹尺寸; • 估计构件的疲劳寿命; • 估计构件的剩余强度和检修周期等,
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15
平面应变断裂韧性KIC的测试
• 一般可认为裂纹顶端的塑性区域非常微小,从而可用线弹性力学来分析裂纹 的行为。裂纹尖端区域的应力应变场皆可由一个参量K来表征,它标志着裂纹
尖端区域应力场强弱程度,成为应力强度因子。
x
K I c o s [1 s in s in 3 ]
2 r 2
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17
平面应变断裂韧性KIC的测定
因此,应力强度因子可以用来作为构件脆性断裂的判据,即,
KI KIC
式中,KIC是对应于构件在静载荷作用下裂纹开始失稳扩展时的KI值,即KI的临 界值,它是材料在三向拉伸状态下的裂纹扩展力,称为材料的平面应变断 裂韧性。
但二者的物理意义不同
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断裂力学的形成
脆断的发生破坏的机理: 往往由构件的内部缺陷导致(典型如裂纹的存在)。因在实际的
构件中,理想的均匀连续材料是不存在的,都或多或少地存在不同类 型的缺陷,构件在使用过程中,这些缺陷将逐步发展成微裂纹,在外 载荷的作用下,微裂纹的扩展、融合最终导致了构件的断裂。
传统强度理论把材料组织的不均匀性和实验测得的应力不准确性, 都包含在安全系数中,因此,导致安全系数的选择或大或小。 因此,为了研究裂纹扩展的规律,防止低应力脆断的发生,形成了一 门崭新的学科-断裂力学。
从而保证构件的安全使用。
0
断裂韧性的解释:
0 临界应力(试件拉断时的名义应
力)
构件断裂时的临界应力 0 与裂纹深
度(或长度)a的平方根的乘机为 一常数K。
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玻璃上的表面裂纹
0 a K
a 2
断裂韧性
K是对同一材料是一常数,它表示材料本身所固有的物理性质。
若裂纹尺寸一定时,可知,K值越大,裂纹扩展的临界应力 0 就越高。
22
y
K I c o s [1 s in s in 3 ]
2 r 2
22
y
x
K I sin co s co s 3 ] 2 r 2 2 2
y
KI 2 x
x
2a
u
KI (1
') .
r 2
c o s [(1 ') (1 ') s in 2 ]
2
2
v
KI (1
') .
6、加载过程中,纤维由于泊松比收缩而发生脱粘的长度上与基体脱离,其长度 取决于界面结合的强度,当纤维在距开裂平面较远处断开时,储存的弹性能得到 释放,纤维与基体重新接触。
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13
以上过程从纤维/基体/复合材料的应力应变曲线中也可看出
σms—基体屈服应力; σ*—基体中应变量为εfu时的应力; σ* *—基体应变量εLu时的应力; σLu—复合材料纵向抗拉强度; σfs—纤维屈服应力;
控制裂纹扩展的因素很多,不仅取决于各组元的特性,还取决 于其相互作用的方式(如:铺层方式、贫富脂区、缺陷几何尺 寸等),其中主要是纤维与基体界面的不连续性。
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4
断裂力学的研究方法
1920年,基于应力的应力强度因子K和相应的基于能 量的应变能释放率G,Griffith建立了含裂纹固体断裂 Griffith模型;从而为现代断裂力学在复合材料中的应 用打下基础。在此基础上,后人研究发现,断裂能或 断裂功功与断裂过程具有明确的关系,由它可以不同 材料的性能,而且有助于推断材料/工艺参数对特定复 合材料的行为可能产生的影响;断裂能的思想又导致 了裂纹阻力曲线(R曲线)概念的发展。
εfu—纤维断裂应变; εfu—复合材料断裂应变
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14
可以看出,
•复合材料的应力-应变曲线处于纤维和基体的应力-应变曲 线之间。 • 复合材料应力-应变曲线的位置取决于纤维的体积分 数。 • 如果纤维的体积分数越高,复合材料应力-应变曲线越接 近纤维的应力-应变曲线; • 反之,当基体体积分数高时,复合材料应力-应变曲线则接 近基体的应力-应变曲线。
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9
线性(非韧)
非线性(较韧)
后断裂(整体)
不同脆性/韧性行为的应力应变曲线
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10
单向复合材料中的累积损伤和失效
复合材料应力轴
纤维拉伸应力
未断裂纤维
断裂纤维
剪切应力
当某一给定纤维上弱点处的局 部应力水平达到其失效应力时, 纤维将发生断裂,所承受的载 荷将会转移到相邻的集体中。 但在远离纤维断点处纤维仍将 承担分配的全部载荷。
3. 低韧性基体中加入纤维或粒子后由于在添加物附近裂纹增长 缓慢,基体的有效韧性提完高整编。辑(ppt如脆性塑料依赖于裂纹的开7 裂速度、并于裂纹表面粗糙度有关)
纤维效应: 玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等具有较高破坏强度和断裂应变, 这些纤维的本征断裂能很低,其破坏形式主要由缺陷分布的统 计性质决定。 纤维/基体的简单加合效应: 对金属增强的金属基复合材料的研究表明;复合材料的比断裂 能可通过混合律对各组元断裂能求和:
r 2
s in [ 2 (1 ') c o s 2 ]
2
2
KI a
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16
平面应变断裂韧性KIC的测定
从上式可看出,KI是所有应力分量和位移分量一个公有的关键因子,其它参量
r,,E,和 对已知材料已知点来说都是定值。
因此,在裂纹尖端附近区域的整个应力应力应变场的强度程度,仅仅取决于和
25
复合材料性能测试
压缩测试
完整编辑ppt
26
复合材料性能测试
DCB
a=12.7~50mm, NASA\ASTM 50mm L=80~200mm, B=20~30mm,h=3~10mm
完整编辑ppt
27
复合材料性能测试
DCB测试
完整编辑ppt
28
复合材料性能测试
ENF
a=15~50mm, L=70~200mm, B=15~25mm, h=3~6mm
因此,常数K表示了材料阻止裂纹扩展的能力,可以看成是材料抵抗材料 脆性破坏能力的一个断裂韧性参量。
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3
复合材料失效的结构因素
•复合材料的多相结构性质决定其具有良好的断裂韧性;
-材料变形时,一定程度上的损伤并不会削弱其承载能力,只 有损伤超过临界水平后,裂纹的扩展才将导致破坏的发生。材 料变形时,微观及宏观层上弱界面的存在会抑制裂纹的增长。
裂纹增长导致整个系统(试验机+试样)弹性能的净变化用于
提供产生新表面的能量
或破s 坏机制的能量
和激发促使裂纹增长的其他变形
F
基体效应:
1. 金属或热塑性材料等非脆性基体中加入高体积份数的刚性、 脆性纤维时,由于塑性约束而导致基体中产生三轴向拉应力 分量,使基体有效韧性降低(如水泥、金属陶瓷等)
2. 软质基体中加入低体积分数的刚性粒子或纤维后由于基体刚 性提高,基体产生临界初始裂纹所需的应力提高,因此基体 有效韧性增加
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29
复合材料性能测试
ENF测试
完整编辑ppt
30
复合材料性能测试
混合测试
完整编辑ppt
31
复合材料性能测试
夹芯板DCB测试
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32
复合材料性能测试
蜂窝夹芯板DCB测试
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33
能量释放率(断裂韧性)的实验方法
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34
复合材料性能测试
SLB
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5
平面应变断裂韧性KIC的测定
y
y
p
o z
p I型(张开型) p
Griffith的三种破坏模型
x
p
y
x po
z
II型 裂 纹 ( 滑 开 型 )
x
o
III型 裂 纹 ( 撕 开 型 )
p
z
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6
复合材料的断裂过程
考虑简单的Griffith平面裂纹模型,认为裂纹扩展不可逆。
4、脱粘后,纤维弹性延伸,随后基体相对于纤维发生滑移的过程中裂纹进一步 张开(如3),所有这些过程都需要能量;裂纹可能绕过大量纤维而不使纤维断 裂,对于给定的纤维/基体/界面体系可以达到一种平衡状态,其中稳定数量的桥 联纤维继续承受部分载荷,这种桥联是一种更进步的增韧机制;
5、裂纹扩展时对裂纹抵抗能力增长的程度通常成为“R曲线行为”,它受限还是 扩展取决于材料。处于桥联中的纤维上的载荷会不断增加而将纤维拉断(如5)
41
在具体复合材料中的应用
• 复合材料应用断裂力学的实质是在材料含 有缺口、缺陷或其它大于纤维直径的设计 特征的情况下,寻求一个只与材料宏观行 为有关的断裂准则。
• 由于若界面结合可以大幅度改变复合材料 的断裂行为,而且裂纹扩展模式也似乎不 符合断裂力学应用条件,但实验结果表明 断裂力学方法可以有限地应用于纤维增强 复合材料。
在临近断点的纤维上应力将发 生扰动,但不会引起邻近纤维 到断裂程度。
随着载荷的继续增加,其它纤 维将陆续发生断裂。
单丝的破坏不会严重影响整个 复合材料的承载能力。
断裂纤维周围应力扰动
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11
研究导致复合材料失效的纤维随机断裂的模型复合材料
1
2
3
4
5
纤维复合材料中完裂整纹编辑增p长pt 阶段
参量a的函数。
当 r 0 时,应力分量将趋于无穷大。实际上,裂纹顶端处应力不可能无限增长,
当到达测量屈服应力时,即在裂纹尖端附近形成一个微小的屈服区,所以无法 直接用裂纹尖端处的应力大小来作裂纹发生失稳扩展的判据。 根据材料脆性断裂的统计强度理论的观点,构件最大应力区中足够大体积内的应力 都达到了材料特定的临界值时,即发生脆性断裂。
12
为便于研究各种微观增韧机制,可考虑一个集体中正在接近一单根纤维模型。
1、首先,由于纤维刚度高,使基体开裂无法进一步扩大;
2、其次,纤维强度高,不会被集中在基体裂纹尖端的应力所拉断,因此纤维可 有效 地阻止裂纹扩展(如2)
3、若作用在纤维/基体界面的局部剪应力足够高而使纤维局部脱粘,裂纹会进一 步开裂;
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复合材料性能测试
压缩破坏
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19
复合材料性能测试
压缩破坏
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20
复合材料性能测试
三点弯曲
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21
复合材料性能测试
三点弯曲破坏
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22
复合材料性能测试
四点弯曲
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23
复合材料性能测试
扭转实验
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复合材料性能测试
压缩测试
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35
复合材料性能测试
界面单元
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36
复合材料性能测试
裂纹尖端应力-应变关系
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37
复合材料性能测试
界面单元应力-应变关系
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38
复合材料性能测试
裂纹稳态扩展
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39
复合材料性能测试
裂纹稳态扩展
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40
断裂力学的应用
断裂力学被普遍认为是表征宏观均质和各向同性材料(如金属 和合金)韧性的一个非常有用的理论。然而由于纤维增强复合 材料的内在结构的特殊性(非均质、各向异性等),使得早期 研究者认为断裂力学应用具有局限性,主要表现在:
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42
研究表明:对平行于纤维方向扩展的特定裂纹或复杂层合板中的 分层裂纹,裂纹增长也复合力学要求,在此情况下,经修正后断 裂力学常可用于单次或循环载荷作用下裂纹扩展。
1、使用相同的试验方法(如临界应力强度和柔度测量)表征复 合材料韧性是否可行;
2、断裂力学的基本方程能否修改使其使用于非均质和各向异性 体系;
3、初始裂纹的几何形状、载荷和材料方向在多大程度上控制裂 纹扩展(当它以适当方式发生时)
4、发展能够预测复合材料行为的技术需要哪些理论和实验研究。
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(F )c (F )m (1 V f) (F )fV f
该式假定刚性更强的纤维使基体塑性变形的范围局限在 裂纹附近。
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8
复合效应对韧性的影响
对于简单情况,估算基体合纤维的变形所需的相应能量就可以 为宏观韧性提供合理的模型(如混合律模型),然而在实际的 纤维增强复合材料中,微观结构的不均匀性合各向异性使断裂 过程非常复杂,微观断裂会最终导致破坏,但微观断裂结合在 一起却能使断裂能提高。与金属不同,大部分高性能复合材料 不存在加工硬化问题,即使是破坏过程是渐进的,达到峰值载 荷后某一组元的承载能力也会非常迅速下降,但破坏过程仍能 吸收很多能量,所以此类复合材料适合于吸收能量比承载能力 更重要的场合。
断裂力学的概念: -它是以构件内存在缺陷为前提,建立符合客观情况的理论和试验方法。 它的任务不仅研究裂纹扩展的规律性,还通过分析裂纹周围的应力和 应变以及测试带有裂纹的试件的力学性质,建立了断裂的判据。
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1
断裂力可以解决构件的选材,确定构件的
允许最大初始裂纹尺寸; • 估计构件的疲劳寿命; • 估计构件的剩余强度和检修周期等,
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平面应变断裂韧性KIC的测试
• 一般可认为裂纹顶端的塑性区域非常微小,从而可用线弹性力学来分析裂纹 的行为。裂纹尖端区域的应力应变场皆可由一个参量K来表征,它标志着裂纹
尖端区域应力场强弱程度,成为应力强度因子。
x
K I c o s [1 s in s in 3 ]
2 r 2
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平面应变断裂韧性KIC的测定
因此,应力强度因子可以用来作为构件脆性断裂的判据,即,
KI KIC
式中,KIC是对应于构件在静载荷作用下裂纹开始失稳扩展时的KI值,即KI的临 界值,它是材料在三向拉伸状态下的裂纹扩展力,称为材料的平面应变断 裂韧性。
但二者的物理意义不同
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断裂力学的形成
脆断的发生破坏的机理: 往往由构件的内部缺陷导致(典型如裂纹的存在)。因在实际的
构件中,理想的均匀连续材料是不存在的,都或多或少地存在不同类 型的缺陷,构件在使用过程中,这些缺陷将逐步发展成微裂纹,在外 载荷的作用下,微裂纹的扩展、融合最终导致了构件的断裂。
传统强度理论把材料组织的不均匀性和实验测得的应力不准确性, 都包含在安全系数中,因此,导致安全系数的选择或大或小。 因此,为了研究裂纹扩展的规律,防止低应力脆断的发生,形成了一 门崭新的学科-断裂力学。
从而保证构件的安全使用。
0
断裂韧性的解释:
0 临界应力(试件拉断时的名义应
力)
构件断裂时的临界应力 0 与裂纹深
度(或长度)a的平方根的乘机为 一常数K。
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玻璃上的表面裂纹
0 a K
a 2
断裂韧性
K是对同一材料是一常数,它表示材料本身所固有的物理性质。
若裂纹尺寸一定时,可知,K值越大,裂纹扩展的临界应力 0 就越高。
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y
K I c o s [1 s in s in 3 ]
2 r 2
22
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K I sin co s co s 3 ] 2 r 2 2 2
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KI 2 x
x
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KI (1
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r 2
c o s [(1 ') (1 ') s in 2 ]
2
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KI (1
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6、加载过程中,纤维由于泊松比收缩而发生脱粘的长度上与基体脱离,其长度 取决于界面结合的强度,当纤维在距开裂平面较远处断开时,储存的弹性能得到 释放,纤维与基体重新接触。
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13
以上过程从纤维/基体/复合材料的应力应变曲线中也可看出
σms—基体屈服应力; σ*—基体中应变量为εfu时的应力; σ* *—基体应变量εLu时的应力; σLu—复合材料纵向抗拉强度; σfs—纤维屈服应力;
控制裂纹扩展的因素很多,不仅取决于各组元的特性,还取决 于其相互作用的方式(如:铺层方式、贫富脂区、缺陷几何尺 寸等),其中主要是纤维与基体界面的不连续性。
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4
断裂力学的研究方法
1920年,基于应力的应力强度因子K和相应的基于能 量的应变能释放率G,Griffith建立了含裂纹固体断裂 Griffith模型;从而为现代断裂力学在复合材料中的应 用打下基础。在此基础上,后人研究发现,断裂能或 断裂功功与断裂过程具有明确的关系,由它可以不同 材料的性能,而且有助于推断材料/工艺参数对特定复 合材料的行为可能产生的影响;断裂能的思想又导致 了裂纹阻力曲线(R曲线)概念的发展。
εfu—纤维断裂应变; εfu—复合材料断裂应变
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14
可以看出,
•复合材料的应力-应变曲线处于纤维和基体的应力-应变曲 线之间。 • 复合材料应力-应变曲线的位置取决于纤维的体积分 数。 • 如果纤维的体积分数越高,复合材料应力-应变曲线越接 近纤维的应力-应变曲线; • 反之,当基体体积分数高时,复合材料应力-应变曲线则接 近基体的应力-应变曲线。
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9
线性(非韧)
非线性(较韧)
后断裂(整体)
不同脆性/韧性行为的应力应变曲线
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10
单向复合材料中的累积损伤和失效
复合材料应力轴
纤维拉伸应力
未断裂纤维
断裂纤维
剪切应力
当某一给定纤维上弱点处的局 部应力水平达到其失效应力时, 纤维将发生断裂,所承受的载 荷将会转移到相邻的集体中。 但在远离纤维断点处纤维仍将 承担分配的全部载荷。
3. 低韧性基体中加入纤维或粒子后由于在添加物附近裂纹增长 缓慢,基体的有效韧性提完高整编。辑(ppt如脆性塑料依赖于裂纹的开7 裂速度、并于裂纹表面粗糙度有关)
纤维效应: 玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等具有较高破坏强度和断裂应变, 这些纤维的本征断裂能很低,其破坏形式主要由缺陷分布的统 计性质决定。 纤维/基体的简单加合效应: 对金属增强的金属基复合材料的研究表明;复合材料的比断裂 能可通过混合律对各组元断裂能求和:
r 2
s in [ 2 (1 ') c o s 2 ]
2
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KI a
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平面应变断裂韧性KIC的测定
从上式可看出,KI是所有应力分量和位移分量一个公有的关键因子,其它参量
r,,E,和 对已知材料已知点来说都是定值。
因此,在裂纹尖端附近区域的整个应力应力应变场的强度程度,仅仅取决于和
25
复合材料性能测试
压缩测试
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26
复合材料性能测试
DCB
a=12.7~50mm, NASA\ASTM 50mm L=80~200mm, B=20~30mm,h=3~10mm
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27
复合材料性能测试
DCB测试
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28
复合材料性能测试
ENF
a=15~50mm, L=70~200mm, B=15~25mm, h=3~6mm
因此,常数K表示了材料阻止裂纹扩展的能力,可以看成是材料抵抗材料 脆性破坏能力的一个断裂韧性参量。
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3
复合材料失效的结构因素
•复合材料的多相结构性质决定其具有良好的断裂韧性;
-材料变形时,一定程度上的损伤并不会削弱其承载能力,只 有损伤超过临界水平后,裂纹的扩展才将导致破坏的发生。材 料变形时,微观及宏观层上弱界面的存在会抑制裂纹的增长。
裂纹增长导致整个系统(试验机+试样)弹性能的净变化用于
提供产生新表面的能量
或破s 坏机制的能量
和激发促使裂纹增长的其他变形
F
基体效应:
1. 金属或热塑性材料等非脆性基体中加入高体积份数的刚性、 脆性纤维时,由于塑性约束而导致基体中产生三轴向拉应力 分量,使基体有效韧性降低(如水泥、金属陶瓷等)
2. 软质基体中加入低体积分数的刚性粒子或纤维后由于基体刚 性提高,基体产生临界初始裂纹所需的应力提高,因此基体 有效韧性增加
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29
复合材料性能测试
ENF测试
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30
复合材料性能测试
混合测试
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31
复合材料性能测试
夹芯板DCB测试
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32
复合材料性能测试
蜂窝夹芯板DCB测试
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33
能量释放率(断裂韧性)的实验方法
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34
复合材料性能测试
SLB
完整编辑ppt
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5
平面应变断裂韧性KIC的测定
y
y
p
o z
p I型(张开型) p
Griffith的三种破坏模型
x
p
y
x po
z
II型 裂 纹 ( 滑 开 型 )
x
o
III型 裂 纹 ( 撕 开 型 )
p
z
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6
复合材料的断裂过程
考虑简单的Griffith平面裂纹模型,认为裂纹扩展不可逆。
4、脱粘后,纤维弹性延伸,随后基体相对于纤维发生滑移的过程中裂纹进一步 张开(如3),所有这些过程都需要能量;裂纹可能绕过大量纤维而不使纤维断 裂,对于给定的纤维/基体/界面体系可以达到一种平衡状态,其中稳定数量的桥 联纤维继续承受部分载荷,这种桥联是一种更进步的增韧机制;
5、裂纹扩展时对裂纹抵抗能力增长的程度通常成为“R曲线行为”,它受限还是 扩展取决于材料。处于桥联中的纤维上的载荷会不断增加而将纤维拉断(如5)
41
在具体复合材料中的应用
• 复合材料应用断裂力学的实质是在材料含 有缺口、缺陷或其它大于纤维直径的设计 特征的情况下,寻求一个只与材料宏观行 为有关的断裂准则。
• 由于若界面结合可以大幅度改变复合材料 的断裂行为,而且裂纹扩展模式也似乎不 符合断裂力学应用条件,但实验结果表明 断裂力学方法可以有限地应用于纤维增强 复合材料。
在临近断点的纤维上应力将发 生扰动,但不会引起邻近纤维 到断裂程度。
随着载荷的继续增加,其它纤 维将陆续发生断裂。
单丝的破坏不会严重影响整个 复合材料的承载能力。
断裂纤维周围应力扰动
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研究导致复合材料失效的纤维随机断裂的模型复合材料
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纤维复合材料中完裂整纹编辑增p长pt 阶段