Strength Prediction Model of a Particle-Reinforced Shellproof Ceramic Composite

Abstract

On the basis of the microstructure of particle-reinforced shellproof ceramic composite, and the intergranular fracture feature, a dislocation pile-up fracture model of the small-particle ceramic composite is developed, the mechanism of formation, growth and coalescence of microcracks. The complex effect of the small particle pull-out and large particle cracking is concerned, when constructing the crack extension fracture model. Thereafter, the influence of particles’ volume fraction and matrix grain diameter on fracture strength is studied. The experimental data shows that the proposed strength prediction model is successful and can be generally applied.

На основе микроструктуры пуленепробиваемого керамического композиционного материала, упрочненного мелкими частицами, и характера его внутрикристаллического разрушения разработана модель разрушения при скоплении дислокаций, т.е. исследован механизм образования, роста и слияния трещин. При разработке модели разрушения при распространении трещины учитывали совместное влияние процессов выкрашивания мелких частиц и растрескивания крупных частиц. Изучено влияние относительного объема частиц и диаметра матричного зерна на сопротивление разрушению. Экспериментальные результаты показали, что данная модель прогнозирования прочности является эффективной и общеприменимой.

На основі мікроструктури куленепробивного керамічного композиційного матеріалу, зміцненого дрібними частинками, і характеру внутрішньокристалічного руйнування розроблено модель руйнування при скупченні дислокацій, тобто досліджено механізм виникнення, росту і злиття тріщин. При розробці моделі руйнування при розповсюдженні тріщини враховували спільний вплив процесів викришування дрібних частинок і розтріскування великих. Вивчено вплив відносного об’єму частинок і діаметра матричного зерна на опір руйнуванню. Експериментальні дані показали, що запропонована модель прогнозування міцності є ефективною і загальновживаною.