Original title:
Kvantifikace zvyšování houževnatosti kompozitů typu sklená matrice/korundové destičky
Translated title:
Quantification of increasing fracture toughness of glass matrix reinforced by alumina platelets composite
Authors:
Kotoul, M. ; Pokluda, J. ; Šandera, P. ; Dlouhý, Ivo ; Chlup, Zdeněk ; Boccaccini, A. R. Document type: Papers Conference/Event: Porušování a design materiálu, Brno (CZ), 2007-10-31 / 2007-11-01
Year:
2007
Language:
cze Abstract:
[cze][eng] Zhouževnaťující mechanismy probíhající na čele trhliny byly studovány na kompozitu s borosilikátovou matricí vyztuženou korundovými destičkami. Lomová houževnatost byla určena pomocí metody chevronového vrubu. Faktografická analýza byla využita k identifikaci zhouževnaťujících mechanismů u kompozitů s různým podílem výztuže. Parametry drsnosti povrchu byly sledovány s cílem najít relaci mezi vzniklým lomovým povrchem a lomovou houževnatostí. Teoretické výpočty lomové houževnatosti založené na modelu odklonu trhlin byly kombinovány s vlivem modulu pružnosti a byli v dobrém souladu s experimentálními výsledky. Použitý model byl dále rozšířen tak, aby zachycoval synergii odklonu trhliny se zbytkovým pnutím.A borosilicate glass matrix composite containing alumina platelets was considered to investigate toughening mechanisms and crack tip behaviour in dispersion reinforced brittle matrix composites. Fracture toughness was determined applying the chevron notched specimen technique and fractographic analysis was employed to reveal the active toughening mechanisms with increasing content of reinforcement. A roughness-induced shielding effect has been quantified to prove the relation between fracture toughness and fracture surface roughness. Theoretical calculations of the fracture toughness enhancement based on a modified crack deflection model developed by Faber and Evans, combined with the influence of the increase in Young’s modulus, were found to be in good agreement with experimental data. The crack deflection model was further extended to capture a synergy between crack deflection and the contribution of residual stresses to toughening in the investigated composites.
Keywords:
Composites; fracture toughness; toughening mechanisms Project no.: CEZ:AV0Z20410507 (CEP), GA106/06/0724 (CEP) Funding provider: GA ČR Host item entry: Porušování a design materiálu. Sborník semináře Křehký lom 2007, ISBN 978-80-254-0725-7
Institution: Institute of Physics of Materials AS ČR
(web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences. Original record: http://hdl.handle.net/11104/0155887