过程工程学报 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (3): 341-352.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.220116
张增绪1,2, 王永昌1,2, 喻 寅3, 刘晓星1,2*
Zengxu ZHANG1,2, Yongchang WANG1,2, Yin YU3, Xiaoxing LIU1,2*
摘要: 通过开展三维离散单元法数值模拟,考察了部分烧结陶瓷在单轴拉伸和压缩加载条件下的力学响应行为。模拟结果表明,拉伸加载下试样的破坏表现为裂纹“成核”效应,而压缩加载下则呈现为裂纹“聚并”效应;通过追踪固体键的断裂顺序和断裂模式发现,拉伸加载下固体键的破坏主要源于拉伸作用,而压缩加载下则为剪切作用。试样的宏观断裂强度与固体键临界拉伸强度?c,t和临界剪切强度?c,s有关。对于考察的部分烧结Al2O3陶瓷材料,?c,t=?c,s下模拟得到的试样拉伸强度和压缩强度能与实验数据定量吻合。压缩加载下,固体键断裂强度的分布形式和分布宽度对试样断裂强度的影响较小;拉伸加载下,试样断裂强度取决于固体键的分布形式:高斯分布时,试样断裂强度基本不受分布宽度的影响;均匀分布时,试样断裂强度随分布宽度的增大而减小。