复合材料学报

作者：李步炜, 尧军平, 陈国鑫, 李怡然, 梁超群,

关键词：SiC/AZ91D复合材料, 裂纹萌生, 裂纹扩展, 有限元分析, 孔隙率, 内聚力模型,

采用内聚力模型及有限元分析方法，在含真实形貌SiC颗粒增强AZ91D镁基复合材料中引入孔隙缺陷，分析不同孔隙率及孔隙形状在单轴拉伸过程中对SiC/AZ91D复合材料力学行为的影响。结果表明：孔隙长径比为1时，孔隙率为0%、0.5%、1.0%、1.5%的复合材料的抗拉强度分别为351.214 MPa、339.452 MPa、325.735 MPa、306.791 MPa，抗拉强度随孔隙率的增加逐渐降低，复合材料中裂纹萌生和裂纹扩展时间均随孔隙率增加而提前。孔隙长径比越大，其尖端部位应力集中越严重，复合材料抗拉强度也越低。无孔隙缺陷的SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生扩展机制是颗粒与基体交界处萌生微裂纹，微裂纹相互连接形成主裂纹绕开颗粒进行扩展致使材料断裂，含孔隙的SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生扩展机制为微裂纹在孔隙周围萌生，与颗粒和基体交界处产生的微裂纹相互连接，汇集成主裂纹绕开颗粒扩展使材料断裂。

来源：2024年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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