建模微结构对片状增强复合材料与陶瓷中弹性波传播的影响

致密陶瓷在需要高机械刚度、耐化学与耐温以及低重量的应用中不可替代。为提升其韧性，可用细长夹杂物对陶瓷进行增强。近期已发展出若干制造策略，以控制盘状微粒在聚合物与陶瓷基体中的取向并构建周期性微结构。鉴于可能存在的微结构无穷无尽，需借助建模工具来筛选潜在最优设计。周期性微结构可参与弹性波散射，从而耗散振动带来的机械能。本文提出一种模型，以确定复合材料与陶瓷中周期性结构所对应的频率带隙，并研究微结构参数的影响。所得结果用于为未来兼具传统陶瓷性能与高抗振性的硬质块体陶瓷材料的制备确立指导原则。