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纤维增强复合材料中混合型内聚断裂的相场模型。 (英语) Zbl 07824859号

小结:相场(PF)框架内的混合型断裂建模是一项挑战,因为难以纳入合理的混合型内聚定律。这项工作提出了一种创新的相场公式来表征纤维增强复合材料(FRC)中的混合模式内聚断裂行为。该框架首先发展了一个多相场模型,该模型能够在热力学一致的框架内考虑FRC中的不同失效机制。随后,建立了一个具有线性牵引分离定律(TSL)的混合模式内聚区模型(CZM)是基于PF驱动力和退化函数的仔细构造推导出来的。我们从数学上证明了所提出的CZM有效且严格地刻画了裂纹萌生的Hashin失效准则和裂纹扩展的幂律准则。最后,研究了涉及I型/II型和混合型失效的几个基准示例,以证明该模型能够准确预测FRC的内聚断裂行为,包括纤维和基体主导的失效机制。这项工作为FRC断裂的PF建模铺平了道路,之前已使用基于CZM的复杂方法进行了分析。

MSC公司:

74A50型 结构化表面和界面,共存相
74A40型 随机材料和复合材料
74兰特 脆性断裂
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