【摘要】 在过去的几十年里，人们对CMCs的力学性能进行了大量的研究，并建立了CMCs的分析模型。

在过去的几十年里，人们对CMCs的力学性能进行了大量的研究，并建立了CMCs的分析模型。随着无损检测技术的发展，近年来，x射线计算机断层扫描(CT)被成功地用于揭示CMCs的这些损伤机制。Du等人[1]采用原位X射线计算机断层扫描技术研究了平面剪切作用下平纹编织陶瓷基复合材料的微观结构和损伤演化。准确地揭示了材料在不同加载水平下的微观结构和损伤演化过程。陶瓷基复合材料因其低密度、高模量和良好的热稳定性，在航空航天、摩擦系统、核反应堆等耐高温结构领域得到了广泛的应用。采用基于深度学习的图像分割方法准确识别材料损伤，包括基体裂纹、分层、纤维拔出和界面脱粘。此外，还进行了三维视觉表征和损伤定量分析，以更好地了解破坏机制。纵向拖曳在剪切作用下，裂纹沿加载方向扩展，导致拖曳开裂和滑动破坏；横向拖曳在剪切作用下，受剪切和张力的耦合作用，以纤维桥接机制导致扭结带损伤。最后，纵向牵引劈裂和横向牵引扭结的结合导致CMCs在面内剪切作用下发生突变断裂。对断裂区域进行了高分辨率CT扫描，定量分析了纤维拔出、界面脱粘和基体断裂三种损伤模式。基于x射线CT的原位试验可以清晰地检测材料的微观结构和损伤情况，为表征CMC的损伤演化和破坏机制提供了有效手段。微观层面上，断口处主要存在纤维拔出、界面剥离和基体裂纹三种损伤模式。界面脱粘是主要损伤，其体积分数最大。

[1].     Du, Y.;  Zhang, D.;  Wang, L.;  Guo, W.; Wang, L., Damage mechanism characterisation of plain weave ceramic matrix composites under in-plane shear using in-situ X-ray micro-CT and deep-learning-based image segmentation. J. Eur. Ceram. Soc. 2024, 44 (1), 142-153.

 

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