多孔陶瓷的压缩失效：体积分数对损伤演化与失效影响的计算研究
应用物理
2025-03-13 v1
摘要
本工作描述了一种数值方法，用于研究多孔陶瓷在体积分数关系下的压缩失效本质。此处研究了一种以氧化铝为基础的泡沫材料的微结构，该材料通过混合浆料的机械搅拌制造。对从微型X射线断层扫描（micro-CT）扫描中获得的真实微结构进行基于有限元的压缩失效仿真。利用 recently developed 的微结构重建算法生成与真实微结构统计等价的人工微结构。通过将重建微结构的仿真压缩行为与真实微结构以及实验测得结果进行比较，建立了重建程序的准确性。进一步研究了样本大小对仿真压缩行为的影响，通过计算不同尺寸重建微结构的压缩应力-应变行为来评估。随后重建了体积分数不同的多孔陶瓷人工微结构，并计算压缩应力-应变行为，以建立陶瓷含量（体积分数）与该材料压缩强度之间的关系。研究了不同体积分数微结构的压缩失效行为，并将结果与文献中可用的分析模型和实验观察进行比较。
引用
@article{arxiv.2503.08792,
title = {Compression failure of porous ceramics: A computational study about the effect of volume fraction on damage evolution and failure},
author = {Vinit Vijay Deshpande and Romana Piat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08792},
year = {2025}
}