不同应力状态下TiB₂/Al复合材料的断裂行为：失效判据校准与评价

来源：复合材料学报杂志2022年第12期北京时间：

作者：王瑞丰, 郭伟国, 刘兰亭, 袁康博,

摘要：复杂应力状态下韧性材料的变形和断裂行为与单轴加载通常具有很大差别，因此近年来失效判据的发展及其在仿真领域的应用得到广泛关注，分析不同失效判据模型在较宽应力状态范围内的适用性差异，并选择合适的模型对于精准地预测工程材料断裂行为至关重要。为了探究原位自生TiB₂/Al复合材料的断裂行为，在不同应力状态(应力三轴度−0.82~1.03，Lode角参数−1~1)下进行了系统的断裂试验和微观分析，结果表明该材料的断裂行为和微观机制与应力状态密切相关；除了应力三轴度外，失效判据模型中应该进一步考虑Lode角参数影响以更精确预测宽应力状态下的断裂行为。基于系统的试验结果，对5种典型的失效判据模型参数进行标定，并详细对比和评价了这些模型在宽应力状态范围内对断裂行为的预测能力。结果表明，全面考虑应力三轴度、Lode角参数和截断值的失效判据模型能够更准确地描述复合材料在复杂应力状态下的断裂行为。

关键词：铝基复合材料, 应力状态, 断裂行为, 失效判据, 应力三轴度, Lode角参数,