基于深度学习的准各向同性缎纹C/SiC拉伸-剪切损伤演化机制

来源：复合材料学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：陈鹏, 王龙, 张大旭, 杜永龙, 郭纬愉, 陈超,

摘要：利用4D X射线CT原位拉伸试验和深度学习技术，表征拉伸作用下准各向同性铺层缎纹C/SiC的损伤失效过程，揭示(0°/90°)铺层拉伸和(±45°)铺层剪切耦合作用的材料损伤演化机制。基于深度学习图像分割方法对载荷作用下基体裂纹、分层等损伤进行智能识别，提取损伤特征开展定量分析，结合断口形貌探究损伤与失效机制。研究发现：基体裂纹中±45°斜裂纹占主要部分，演化过程为初期裂纹不断扩展；横向裂纹虽然少于斜裂纹，但其长度和裂纹张开位移发展快；基体裂纹沿层间界面偏转诱发分层。(0°/90°)缎纹铺层组织点区90°纤维束出现横向开裂，浮长区伴随纤维束弯曲；组织点区0°纤维束发生断裂，浮长区伴随纤维束纵向劈裂。(±45°)缎纹铺层发生−45°(或+45°)纤维束斜向劈裂和相对错动，同层+45°(或−45°)纤维束则发生纤维束断裂，伴随纤维桥连弯曲。

关键词：陶瓷基复合材料, 纺织, 损伤断裂, 无损检测, 原位试验,