影响三维编织CMC断裂性能的孔洞问题
陶亮，矫桂琼，王波，潘文革
(西北工业大学，西安，710072)

摘要：在气相沉积三维编织陶瓷基复合材料（CMC）的编织结构中，孔洞的存在在所难免。研究孔洞对断裂性能的影响必须面对孔洞带来的问题。过去研究孔洞问题的工作主要集中在等效模量和强度上，并取得了一些理论成果。然而，除了微裂纹、纤维和偏转增韧等的研究外，很少有关于孔洞对断裂性能的文献报道。因此这里探讨一下孔洞对断裂的影响问题。通常研究者认为孔洞能够通过两种途径增韧材料的断裂韧性：即裂尖的钝化和材料柔性增加。前者只能够定性地认识和分析裂尖形貌的增韧效果（本文不涉及此内容）；后者可以做一些定量的分析。 基于此，首先研究了孔洞的形态与分布，并给出了孔洞模型。其次用两次等效的工程方法均 匀化材料的有效弹性模量，并且和实验相比较，其结果令人满意。接着又分析了应力强度因子K及K控制区随孔洞体积分量的变化规律。最后引用能量释放率G用图的形式表述了孔洞的增韧效果。显然图中的结论表明，孔洞的增韧效果并不理想。
关键词:三维编织CMC；断裂韧性；孔洞；混合准则；等效裂纹群；相对增韧率
中图分类号：TB332    文献标识码：A