动态载荷下复合材料微结构应变率相关变形与破坏的细观力学分析

本文旨在研究微观组织形态和加载特性对导致不同损伤机制、能量吸收和耗散特性的微力学应力波传播的影响。复合材料的微观结构表现为脆性纤维在延性基体中以不同的排列方式排列。基于基于Johnson-Cook型硬化规律的Gurson-Tvergaard-Needleman模型，采用考虑损伤演化的应变率相关弹粘塑性本构模型对基体材料的行为进行建模。采用各向同性连续损伤力学(CDM)模型来模拟纤维的损伤。细观结构破坏模式和能量吸收耗散性能与载荷类型、体积分数和细观结构有较强的相关性，与应变速率的相关性较低。研究表明，对于SiC纤维/Al7075-T6复合材料而言，15-20%的单向六角形纤维排列是较好的吸能和耗能设计。

全文随附，也可在以下网址找到:http://dx.doi.org/10.1016/j.ijplas.2011.10.008