延性-韧性层状构型复合材

同步强化增韧

通过多尺度建模优化微观力学性能与结构构型，同时提升复合材料的强度与韧性，克服传统强化-增韧矛盾。

Peng, Yahui · 赵海涛 · Guan, Lichaoran · Cao, He · Yuan, Mingqing · Ouyang, Qiubao · 陈吉安

Materials Science and Technology 2024

技术优势

同步强化增韧

通过优化微观力学性能和层状结构构型，同时提升强度与韧性，克服传统复合材料中两者难以兼得的矛盾。

预测能力强

多尺度有限元模型能够准确预测复合材料的拉伸应力-应变关系、损伤和失效行为，模拟结果与实验一致。

设计方法通用

建立了一种协同微观力学性能与结构构型的优化设计方法，可用于此类延性-韧性层状复合材料的强化增韧设计。

应用场景

• 轻质高强结构：在航空航天和交通领域替代传统金属，减重同时保障承载能力。
• 航空航天复合材料：用于飞机结构件，提升抗冲击损伤容限和疲劳寿命。
• 结构材料设计：通过模拟优化设计，快速获得兼顾强度与韧性的新材料构型。
• 陶瓷基复合材料：利用层状构型提高陶瓷基复合材料的韧性，减少脆性断裂风险。