图 1:左图:透明保护结构,具有可调节厚度的玻璃层(黄色)、粘合剂层(灰色)和聚合物背衬层(蓝色),以防止玻璃碎片脱落。中图:预测(模拟)透明保护结构在被弹丸穿透后将如何失效,以示例层厚度选择为例。右图:保护结构中的实际裂纹模式与使用材料力学模型进行数值模拟所预测的失效行为非常相似
在本文中,我们研究了 3D 打印聚合物复合材料在经历大变形时的失效行为。将实验结果与使用具有能量阈值和有效平面应力公式的相场断裂法的数值模拟进行了比较。将开发的框架应用于由嵌入软基质中的三个刚性圆形夹杂物组成的复合系统。特别是,我们研究了几何参数(例如夹杂物之间的距离和初始缺口的长度)如何影响软复合材料的失效模式。我们观察到复杂的失效序列,包括块体材料中的裂纹停止和二次裂纹萌生。值得注意的是,我们的数值模拟捕捉到了复合材料失效行为的这些基本特征,数值结果与实验结果高度一致。我们发现复合材料的性能(强度和韧性)可以通过选择夹杂物的位置来调整。然而,我们报告称,最佳夹杂物间距并不是唯一的,还取决于初始缺口长度。这些发现为设计性能增强的软复合材料提供了有用的见解。
如果某个系统在其 n 个部件中 k 个工作时工作,则称该系统为 ak -out-of- n :G 系统(G 表示良好);如果某个系统在其 n 个部件中 k 个失效时失效,则称该系统为 ak -out-of- n :F 系统(F 表示失效)。k -out-of- n 系统是可靠性理论中研究最相关的系统类型之一,因为它们具有理论意义和广泛的应用范围,参见 [23, 26, 12]。多状态版本可以模拟更一般的情况,在过去几十年中一直是深入研究的对象,并且也应用于各种情况 [21, 22, 5, 14, 39]。自首次定义多状态 k-out-of-n 系统 [16] 以来,多位作者提出了不同的定义和概括,以及评估此类系统可靠性的具体方法,例如,参见 [6, 21, 2, 9, 10, 3, 5, 35] 及其参考文献。我们列出了此类系统的许多示例。
授权机构不得更改、修改或添加本文件的临床内容(第 4、5 和 6 节);此类行为将使随附的临床签字失效。此外,授权机构不得更改第 3 节(员工特征)。第 2 和第 7 节可在指定的可编辑字段内进行修改,但只能用于提供这些部分的目的,即使用 PGD 的 NHS 组织的职责和治理安排。第 2 和第 7 节中的字段不能用于更改、修改或添加临床内容。此类行为将使根据法规提供的 UKHSA 临床内容授权失效。
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