320 固体力学学报 2000年第21卷 输入h1,h2,上;,F H,8.7.La,, I' 计算总层数M TE 由C/r<G:I算出 本步穿透层数m 计算∑ M>0.01M 结束 由(14b)式及C>I 求出界面裂纹长度a 由(14a)式及G 求出界面裂纹长度 继续加载至垂直裂纹扩展 计算此时的Pn,1,P,y2,t 图6程序流程框图 4结论 本文利用材料力学梁理论和断裂力学的裂纹向界面拐折和扩展条件考虑了叠层结构陶 瓷材料的主要增韧机制-裂纹扩展拐折耗能,得出叠层结构材料断裂功的相应关系式.通过 计算程序,对一种具体叠层材料的运算仅需几分钟,用于叠层结构材料的强韧化设计简便可 行本文得到的以下结论对SN4/BN叠层结构的优化设计可提供有益的参考:(1)确定裂 纹有较多次数在界面拐折并沿界面扩展较长路程是此类结构具有较好增韧效果的必要条 件若使断裂韧性之比r/F=4~6,可保证断裂功稳定在较大值;(2)总层数m>20,E 201994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.i图 6 程序流程框图 4 结论 本文利用材料力学梁理论和断裂力学的裂纹向界面拐折和扩展条件考虑了叠层结构陶 瓷材料的主要增韧机制2裂纹扩展拐折耗能 ,得出叠层结构材料断裂功的相应关系式. 通过 计算程序 ,对一种具体叠层材料的运算仅需几分钟 ,用于叠层结构材料的强韧化设计简便可 行. 本文得到的以下结论对 Si3N4/ BN 叠层结构的优化设计可提供有益的参考 : (1) 确定裂 纹有较多次数在界面拐折并沿界面扩展较长路程是此类结构具有较好增韧效果的必要条 件. 若使断裂韧性之比Γ(2) / Γi = 4～6 ,可保证断裂功稳定在较大值; (2) 总层数 m > 20 , E2/ ·320 · 固体力学学报 2000 年 第 21 卷