Effect of interphase layer on matrix cracking in fiber reinforced ceramic matrix composites

相间 材料科学 复合材料 开裂 陶瓷基复合材料 韧性 剥落 基质(化学分析) 陶瓷 模数 压力(语言学) 语言学 哲学 遗传学 生物
作者
Xiaochuan Niu,Yong Ma,Shu Guo,Lu Li,Ruixiao Zheng,Jinwu Xiang,Yuli Chen
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier]
卷期号:187: 105610-105610 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2024.105610
摘要

The onset of matrix steady-state cracking stands as a pivotal mechanical characteristic in fiber reinforced ceramic matrix composites (FRCMCs), garnering substantial attention and investigations. Experimentally, it has been demonstrated that increasing interphase layer thickness may cause non-monotonic changes in matrix cracking stress. However, the existing models can hardly elucidate this phenomenon thoroughly due to the neglect of interphase thickness. This paper presents a comprehensive analytical model for the matrix cracking incorporating interphase, the Poisson effect, Coulomb friction, fiber asperities, residual thermal stress (RTS), and their coupling effects, along with a modified criterion for interfacial debonding that accounts for the presence of the axial RTS. Based on the proposed model, three distinct cracking domains, i.e., perfectly bonded, debonding with and without interfacial separation, have been identified with the critical conditions deduced analytically. Thereby the mechanism of the non-monotonic influence of interphase thickness is thoroughly revealed as the transition of cracking modes. Meanwhile, the role of interphase on the matrix cracking is systematically studied, and the results indicate that interphase has a notable effect through relieving axial RTS, adjusting interfacial friction, altering interfacial shear modulus, and influencing debonding toughness. The outcomes of this study offer valuable guidance for the interphase design of FRCMCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
高兴绿柳完成签到,获得积分10
2秒前
最落幕完成签到 ,获得积分10
3秒前
kingkingmai完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
谨慎的翩跹完成签到,获得积分10
3秒前
科研猫完成签到,获得积分10
4秒前
圆红完成签到 ,获得积分10
4秒前
jiafei发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助DAWN采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
科研小白完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
冷傲雨寒完成签到,获得积分10
8秒前
ding应助kk采纳,获得10
9秒前
刘子发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
灰灰12138完成签到,获得积分10
10秒前
cssfsa发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
ZSS_ism完成签到,获得积分10
11秒前
gaoyang发布了新的文献求助10
12秒前
高兴绿柳发布了新的文献求助10
12秒前
科研牛马发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
纯真怜梦发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
xxm发布了新的文献求助10
16秒前
jiafei完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
万能图书馆应助笛小笛采纳,获得10
17秒前
负责的方盒完成签到,获得积分10
17秒前
东十八完成签到,获得积分10
17秒前
我真的服了完成签到 ,获得积分10
17秒前
勤劳寒烟完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5419138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4534612
关于积分的说明 14145536
捐赠科研通 4451061
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2441520
邀请新用户注册赠送积分活动 1433193
关于科研通互助平台的介绍 1410530