Toughening amplification of microcracks in staggered composites

材料科学 断裂韧性 增韧 复合材料 韧性 断裂力学 刚度 损伤容限 微观结构 断裂(地质) 复合数
作者
Yunqing Nie,Dongxu Li
出处
期刊:Engineering Fracture Mechanics [Elsevier]
卷期号:290: 109475-109475 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.engfracmech.2023.109475
摘要

Biological materials depict an excellent combination of both strength and toughness, which is a vital requirement for most engineering materials. It provides motifs to revolutionize the techniques for producing novel materials with improved properties. However, there is still a lack of deep understanding regarding the toughening mechanisms in biological materials, in order to overcome the conflict between strength and toughness in synthetic materials. This paper establishes a microstructure-based fracture model to reveal the toughening effect of the microcrack zone near the crack tip. Firstly, the stress–strain relationship considering the initiation and saturation of microcracks is derived. Then, a fracture mechanics model incorporating the micro-mechanics of microcracks is established, based on the above nonlinear mechanical response. Finally, the model is used to investigate the influence of microstructural parameters on the fracture toughness considering microcracks. The results show that there are two nondimensional parameters that significantly influence the fracture toughness: the ratio between the gap and overlapped zone, ξ, and λla. In addition, the selection of the microstructural parameters not only needs to consider the balance between stiffness, strength, and toughness, but also achieve the optimal toughness by combining the effects of several different mechanisms.
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
TIGun完成签到,获得积分10
刚刚
丘比特应助不想学习采纳,获得10
刚刚
张凯茜发布了新的文献求助10
刚刚
科研不通畅完成签到,获得积分10
1秒前
星星点灯发布了新的文献求助10
1秒前
moon发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
cat发布了新的文献求助10
3秒前
科目三应助小阳采纳,获得10
3秒前
wanci应助Mangooo采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
YESKY完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
mmmxxxjjj发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研通AI6应助爹爹采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助125ljw采纳,获得10
9秒前
安安发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
英俊的铭应助xin采纳,获得10
9秒前
太阳下了有月光完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
11秒前
笑点低的铁身完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
王一一发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
852应助Anqiang采纳,获得10
14秒前
14秒前
xxfsx应助Nancy采纳,获得20
15秒前
8899完成签到,获得积分10
16秒前
Mmmm发布了新的文献求助30
16秒前
嘛呱完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Elements of Evolutionary Genetics 400
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 5453565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4561168
关于积分的说明 14280936
捐赠科研通 4485139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2456484
邀请新用户注册赠送积分活动 1447252
关于科研通互助平台的介绍 1422652