金属基和陶瓷基复合材料微观结构损伤的计算机模拟

本研究跨固体力学和新材料科学，把晶须及短纤维增强的金属基和陶瓷基复合材料当作一种不均匀的、离散的和随机的微结构物，采用从微观到宏观的统一化理论进行研究，用计算机对复合材料的微观结构及组份（不同的纤维含量、纤维长度及直径、基体、界面性能等）进行仿真模拟，编制了计算机软件，研究了不同微观组份及其性质对复合材料宏观力学性能的影响。分析了复合材料的微观到宏观的强化机制和损伤断裂机理。获得了界面的应力分布和损伤情况、及纤维的微观分布情况、以及复合材料的宏观强度、模量、应力—应变关系等，对计算结果进行了微观和宏观实验论证。积累了大量复合材料微观结构组份影响到宏观力学性能的理论和实验数据及部分工艺数据。