复合材料学报

作者：周金秋, 王振军, 杨思远, 蔡长春, 余欢, 徐志锋,

关键词：石墨纤维增强铝基复合材料, 细观力学, 损伤演化, 失效机制, 力学性能,

针对连续石墨纤维增强铝基（CF/Al）复合材料，采用三种纤维排布方式的代表体积单元（RVE）建立了其细观力学有限元模型，采用准静态拉伸试验与数值模拟结合的方法，研究了其在轴向拉伸载荷下的渐进损伤与断裂力学行为。结果表明，采用基体合金和纤维原位力学性能建立的细观力学有限元模型，对轴向拉伸弹性模量和极限强度的计算结果与实验结果吻合良好，而断裂应变计算值较实验结果偏低。轴向拉伸变形中首先出现界面和基体合金损伤现象，随应变增加界面发生失效并诱发基体合金的局部失效，最后复合材料因纤维发生失效而破坏，从而出现界面脱粘后纤维拔出与基体合金撕裂共存的微观形貌。细观力学有限元分析结果表明，在复合材料制备后纤维性能衰减而强度较低条件下，改变界面强度和刚度对复合材料轴向拉伸弹塑性力学行为的影响较小，复合材料中纤维强度水平是决定该复合材料轴向拉伸力学性能的主要因素。

来源：2020年第4期

《复合材料学报》期刊编辑部

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