夹杂强度对复合材料复杂度的影响研究

研究夹杂强度对复合材料复杂度的影响机理和规律。采用ABAQUS软件及基于扩展有限元的粘性片段方法对复合材料的裂纹扩展进行了数值模拟,得到不同夹杂断裂韧性材料的泛形裂纹构形,并用计盒维数计算其复杂度。计算结果表明,随夹杂强度的增大,材料断裂模式由穿夹杂转为沿夹杂破坏,使泛形断裂面复杂度增加。复杂度的增加呈现剧烈增长和缓慢增长两个阶段,两个阶段的临界值与材料由穿夹杂断裂向沿夹杂断裂的临界值相符。不同最大夹杂尺寸的同一尺寸试件的复杂度随夹杂尺寸增大而增大。