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关键词： 等离子体处理   氩/氮双等离子体   对位芳纶   复合材料   铺层方式   界面粘结性能   力学性能   损伤形式  

摘要： 对位芳纶纤维是一种取向度大、结晶度高的新型高性能纤维材料.。由于对位芳纶纤维具有较高的结晶度,导致纤维表面光滑,且具有惰性的化学结构,削弱了树脂基体和纤维表面之间的机械结合,为改善对位芳纶/环氧树脂复合材料的界面性能,提高材料的力学性能,采用氩/氮双等离子体、氩等离子体和氮等离子体对对位芳纶织物进行表面改性,采用真空辅助树脂成型工艺（VARI）制备出对位芳纶/环氧树脂复合材料板材,对板材的力学性能进行测试,探究等离子体的改性作用对复合材料力学性能的影响。利用傅里叶红外光谱（FTIR）技术、扫描电子显微镜（SEM）对三种等离子体改性的对位芳纶纤维进行表征,结果表明,氮气（N2）与高能载气分子氩（Ar）协同作用,产生的纤维表面刻蚀程度和极性官能团数量均大于氩等离子体改性和氮等离子体改性。通过原子力显微镜（AFM）可以探测出经过氩/氮双等离子体改性后,对位芳纶纤维的表面粗糙度从80.3nm增加到254nm。对所加工的复合板材进行力学性能测试,结果表明,氩/氮双等离子体改性对材料力学性能的改善效果最佳。 改变等离子体处理功率、处理时间和气体流速三个参数对对位芳纶纤维进行氩/氮双等离子体改性,利用纤维抽拔测试确定最佳处理条件。结果表明,等离子体改性后纤维与基体的结合性能较改性前有所提高。且适当的处理条件使界面结合力大于纤维强度导致纤维断裂,最佳改性参数为功率200W,时间120s,氩/氮双等离子体流速12sccm。 为探究经氩/氮双等离子体改性后芳纶织物的铺层方式对对位芳纶/环氧树脂复合材料力学性能的影响。采用平纹P1和斜纹X两种织物排列为XXXXP1P1P1P1、P1XP1XP1XP1X、P1P1XXP1P1XX、P1P1XXXXP1P1和XXP1P1P1P1XX五种铺层方式,制备出八层复合材料板材,对其进行拉伸、弯曲、层间、冲击和弹道性能测试。并利用声发射实时动态识别测试过程中的损伤情况。拉伸结果表明,减少不同组织交替铺层次数可以有效减少分层损伤,使材料的拉伸性能增强。弯曲结果表明,远离中间平面的地方具有更柔软的斜纹层的三明治结构产生的损伤最小,抗弯曲性能最好。I型层间断裂韧性结果表明,两层斜纹之间出现更多的桥连纤维阻碍裂纹的增长,需要更多的能量使纤维与基体脱粘和桥连纤维断裂,具有优异的界面结合性能。II型层间结果表明,中间层为斜纹层的三明治结构可以有效的调节载荷的下降,而中间层为平纹层的三明治结构裂纹扩展严重。冲击结果表明,四层斜纹组织在正面的结构没有发生穿透现象,且冲击面没有出现沿纤维束编织方向延伸的树脂开裂。弹道结果表明,在不同初始速度下,四层斜纹组织在正面的结构的能量吸收率普遍大于其他结构,弹体贯穿复合材料时,带出比其他试样更多的碎屑和断裂的纤维。 利用经氩/氮双等离子体改性后的斜纹X、紧密平纹P1和疏松平纹P2三种对位芳纶织物按照P1P1XXP1P1XX、P2P2XXP2P2XX和P2P2P1P1P2P2P1P1三种铺层方式制备对位芳纶/环氧树脂复合材料。对复合材料进行了弯曲和I型层间断裂韧性测试,探究不同织物组织对氩/氮双等离子体改性效果和复合材料界面性能的影响,弯曲性能测试结果表明,等离子体对斜纹的改性效果明显,与刚度较大的平纹P1复合制备的复合材料抗弯性能较好,内部损伤最小。I型层间断裂韧性结果表明,斜纹与刚度较小但组织点间隙较大的平纹P2复合界面黏合性能较好,产生较多的桥连纤维断裂。

关键词： SiC/SiBCN-Si3N4复合材料   结构特征观测   力学性能   深度学习  

摘要： SiBCN-Si3N4体系陶瓷材料具有高温耐性、高比强度、高比模量、高热导率、低热膨胀系数等传统陶瓷基复合材料的优异特性,并且还具备基体致密度高、抗热震、抗烧蚀、抗疲劳和抗蠕变等新特性。是未来航空航天飞行器部件材料的优良备选材料。目前对于该体系陶瓷材料研究主要集中于制备、抗氧化性、烧蚀等方面,而材料自身微观因素（如孔隙缺陷）以及在复杂环境下力学性能变化影响因素的相关探索不足。针对上述局限,本文使用多种显微观测手段观测SiC/SiBCN-Si3N4试样,同时测量孔隙率和密度。开展材料常温不同偏轴角度拉伸、压缩力学测试和高温真空拉伸力学性能测试。基于自注意力机制、多层感知机等理论,构建一种可解释的深度学习模型,实现不同环境温度、不同偏轴角度以及不同外载荷作用下陶瓷基复合材料宏观力学行为的模拟以及宏观力学性能的预测。 SiC/SiBCN-Si3N4试样内部存在遍布基体、纤维束以及界面层的随机分布且形状各异的各种孔洞、裂纹等缺陷。使用Micro-CT系统和压汞法,发现材料内部大多数孔洞直径范围是10μm-70μm。排水法测得试件的平均孔隙率为10.33%,平均密度为2.360g/cm3。 材料的常温拉伸性能受偏轴角度影响大。0°拉伸平均强度最大是213.73MPa,平均模量也最高是126.96GPa;0°压缩试件平均强度210.43MPa,平均模量64.96GPa;30°偏轴的压缩试件平均强度252.61MPa,平均模量91.63GPa;。材料拉伸性能受温度影响大,1200℃真空条件下30°偏轴SiC/SiBCN-Si3N4的强度是74.5MPa,模量为6.18GPa。800℃真空条件下SiC/SiBCN-Si3N4的强度是200.12MPa,模量为13.68GPa。 本文构建了一种可解释的深度学习模型——SAMLP模型。模型以温度、加载方式、载荷、偏轴角度、孔隙率、密度为输入,应力和应变作为输出。模型可以实现对不同试件相应载荷下应力和应变值的预测。模型预测的平均应力误差百分比范围是:0.27%～1.37%;模型预测的平均应变误差百分比范围是:1.96%～5.9%。通过相同载荷下预测的应力、应变点可以绘制出反应材料力学性能的应力-应变预测曲线。SAMLP模型能量化分析材料特征、特性与陶瓷基复合材料宏观力学性能间的关系,按照其影响程度从大到小依次为温度、偏轴角度、孔隙率、密度。

关键词： 编织复合材料   二维三轴   多尺度分析   等效工程常数   损伤破坏  

摘要： 复合材料是指由两种或多种不同性质的材料在宏观(微观)上优化组成具有新性能的材料,一般包括增强相和基体相两部分,已在航空、航天等诸多领域得到广泛应用。现如今应用最为广泛的结构形式是层合板复合材料,其制造工艺相对成熟,但存在易分层、韧性低等缺点,这些缺点往往也限制了其在主承力场合上的应用。与层合板复合材料相比,编织类复合材料具有高比强度、高比刚度及抗分层等优势。本文的研究对象为二维三轴编织复合材料,其内部结构较为复杂,轴向纤维束与偏轴向纤维束(经纱、纬纱)相互交织,其力学性能及损伤破坏不仅仅受加载和约束等宏观因素的影响,也与各组分性能等细微观性能有关。为了更高效地利用二维三轴编织复合材料,掌握其细微观结构对其宏观性能的影响规律是十分必要的,故需要开展编织复合材料的多尺度研究。本文基于连续损伤力学,采用多尺度分析方法对二维三轴编织复合材料力学性能及损伤破环行为进行研究,主要研究内容及相关结论如下:(1)在微观尺度上,基于DIGIMAT建立了微观纤维束有限元分析模型,预测了其等效工程常数;基于HASHIN 3D失效准则,对不同加载下纤维束代表性体积单元进行了强度分析。结果表明,有限元模型预测结果与Chamis公式计算结果吻合度较高,其预测误差均小于12%。纤维束的纵向力学性能较强,横向和剪切力学性能主要依靠基体的性能,损伤主要集中在纤维与基体的接触区,并沿纤维边缘进行扩展。通过应力-应变曲线得到了纤维束的失效强度。(2)在细观尺度上,建立了考虑纤维束随纤维路径产生扭结缺陷的有限元模型,预测了不同编织结构的等效工程常数,并分析了编织工艺参数对其的影响;预报了材料在单轴拉伸和压缩加载情况下的应力分布情况。结果表明,影响规律与文献实验得出的规律一致。RVE整体应力分布并不均匀,纱线相互扭结区有明显的应力集中现象;横向压缩与纵向压缩性能差异较大,横向压缩载荷作用下的整体应力水平偏低。(3)在宏观尺度上,采用均匀化方法将细观模型等效为均质化单元,并将其阵列成宏观模型,基于ABAQUS/Explicit求解器及VUMAT子程序进行了宏观试件(不含缺陷、开孔缺陷、切口缺陷)的拉伸性能及损伤破坏行为研究。结果表明,拉伸强度与编织角呈反比例关系。Lekhnitskii理论开孔周边应力分布与有限元计算应力分布的整体趋势基本一致;平均应力失效准则预测不同开孔的强度值与有限元计算结果相对误差均小于5%。在试件宽度一致时,强度值和断裂应变与切口曲率半径呈反比例关系,且对于切口/开孔位置不敏感。

关键词： “慕课西行”   材料力学   直播见面课   教学设计  

摘要： 2021年秋季，湖南工学院与塔里木大学同上“慕课西行——材料力学”直播见面课。见面课采用多元化的教学方式，以专题的形式开展，以起到巩固知识点、提升能力、价值塑造的作用。以弯曲应力内容为例，对材料力学直播见面课教学设计的多个关键环节进行研讨，引用传统文化元素进行课堂导入、拉近学生与力学知识点之间的距离，采用知识迁移的方式回顾知识点、强化学生记忆，设计趣味例题考查学生对知识的掌握程度、训练学生的思维，合理利用案例教学提升学生解决实际问题的能力，利用模型设计开展游戏化教学，培养学生理论联系实际的能力。总体而言，见面课取得良好的教学效果，对同类课程建设具有一定的借鉴意义。

关键词： 纬平针复合材料   芳纶纤维   表面改性   力学性能   抗紫外线性能   ABAQUS  

摘要： 高性能纤维复合材料具有设计性强、质量轻、强度高等优点而逐渐取代金属材料,在航空航天、国防军事、交通等领域具有广泛的应用。复合材料主要由增强体和基体组成,增强体的选择能直接决定复合材料的力学性能。纬平针织物具有抗冲击性能强、生产效率高等特点,芳纶纤维(AF)具有高强高模、低密度等特点,因此,本课题选用芳纶纬平针织物作为增强体来探究性能更好的复合材料。但芳纶纤维具有表面活性低和抗紫外线性能差两大固有缺陷,限制了其在复合材料领域的发展。因此本文对芳纶表面进行了改性处理,并通过VARTM工艺制备芳纶/环氧树脂复合材料,探究改性处理对复合材料力学性能和抗紫外线性能的影响,并对其力学性能进行了有限元模拟,来更准确的分析复合材料的力学性能。 首先采用无水氯化钙和硅烷偶联剂KH550对芳纶纤维和织物表面进行改性,结果表明:改性后芳纶表面活性含氧基团增加,当KH550浓度为20%时,纤维束的去离子水接触角减少26.02%,表面自由能增加43.61%,纤维界面剪切强度(IFSS)提升58.19%;复合材料的拉伸、弯曲和压缩强度相比未改性的芳纶复合材料分别提高了46.81%、71.05%和78.76%。 在此改性基础上又在芳纶表面生长一层纳米Zn O。结果表明:生长纳米Zn O后的芳纶纤维IFSS相比AF-20%KH550增加了16.24%;经紫外线照射128h后,未改性的芳纶纤维断裂强力保持率仅为81.99%,生长纳米Zn O后的芳纶纤维保持率高达98.11%;表面生长纳米Zn O后的芳纶复合材料拉伸、弯曲和压缩强度保持率为98.08%、91.49%和89.56%,明显高于未改性芳纶复合材料的82.19%、75.44%和76.75%;纳米Zn O的生长不仅提高了芳纶复合材料的抗紫外线性能,而且对纤维与树脂的粘结性能也进行了改善。 最后通过UG软件对纬平针织物线圈进行建模,利用ABAQUS软件对复合材料模型进行压缩、拉伸性能仿真模拟。仿真模拟得出了复合材料的应力主要分布位置,模拟与实验的应力-应变曲线趋势基本一致。其中最大压缩应力和拉伸应力与实验结果相比,误差均小于10%,证明了仿真模拟的可行性,为复合材料力学性能更深入的模拟仿真做了铺垫。

关键词： 磷酸镁水泥   玄武岩纤维   力学性能   矿物掺合料  

摘要： 磷酸镁水泥(MPC)是由重烧Mg O与磷酸盐遇水后同时发生酸碱反应与水化反应后得到的一种无机胶凝材料,具有快硬早强、耐磨以及体积稳定性好等优点,但同时磷酸镁水泥基复合材料(MPCC)存在脆性大以及变形能力差等缺点。玄武岩纤维(BF)作为一种环境友好型纤维,其出色的抗拉强度、耐酸碱性以及耐高温性使其适用于增强MPCC的性能,但是目前国内外将玄武岩纤维用于MPCC的相关研究较少。因此,将玄武岩纤维掺入MPCC中以提升其力学性能,开发出具有高性能且环境友好型的MPCC具有重要意义。因此,本文首先通过试验探究各因素对MPC基材料的影响并确定后续试验的配合比,以期获得较高性能的MPC基体;其次,将其与玄武岩纤维复合制备BF-MPC,并对其力学性能进行研究;最后,探究矿物掺合料的掺入对BF-MPC性能的影响并进行龄期试验,结合宏微观分析探究玄武岩纤维对MPCC的增强机理。论文主要研究内容如下:(1)研究了不同长度与掺量的玄武岩纤维的掺入对MPC性能(流动度、抗压强度、抗折强度以及韧性)的影响。结果表明,MPC的流动度会随着玄武岩纤维掺量的增大而降低,但玄武岩纤维的掺入可以改善MPC上述其他性能。(2)研究了不同长度与掺量的玄武岩纤维的掺入对MPC抗冲击性能的影响。结果表明,玄武岩纤维的掺入特别是大掺量的短纤维对MPC抗冲击性能的改善作用最为显著,掺入1.5%长度为6mm玄武岩纤维的试件其初裂与终裂次数分别为不掺加玄武岩纤维的MPC的3倍与3.37倍。BF-MPC的初裂与终裂次数的概率分布很好的服从了Weibull分布,其破坏次数随着失效概率的增加而增大。(3)研究了不同掺量的矿物掺合料(粉煤灰、硅灰及偏高岭土)与不同长度的玄武岩纤维对BF-MPCC性能(凝结时间、流动度、抗压强度、抗折强度)的影响。结果表明,矿物掺合料的掺入可以增加BF-MPCC的凝结时间,同时由于矿物掺合料的形态效应、微集料效应以及活性效应改善BF-MPCC的流动度以及力学性能。(4)研究了长养护龄期的情况下BF-MPCC的强度发展。结果表明,BF-MPCC在养护龄期超过28d后其强度仍有很大的提高,其中强度提高最大的一组试件养护120d时的抗压强度和抗折强度与28d相比分别增长了79%与71%。

关键词： 颗粒形态   剪切特性   散粒体   各向异性   离散元  

摘要： 散粒体材料在日常生活和工程活动中运用广泛,因其离散性常表现出一些特殊的力学行为,所以研究其力学特性具有重要实际意义。散粒体材料的宏观力学行为一般比较复杂,微观组构的各向异性对其强度、变形等力学特性有着重要影响。本文采用玻璃珠和钢珠两种球形颗粒材料以及四种典型的颗粒形态各向异性材料开展一系列室内力学特性试验,对不同长宽比的散粒体材料在剪切过程中的强度变化规律进行对比研究,利用颗粒流程序对三轴剪切试验过程进行模拟,与实际试验结果对比验证模型分析可行性,初步探讨剪切过程中数值试验模型细观参数的演变规律,主要工作如下: (1)对球形颗粒材料的进行三种类型的三轴剪切试验,并对试验结果进行了整理分析。分析表明,排水条件不同,试验会出现明显不同的结果,排水试验中对滞滑现象展开了讨论,不排水试验中反压的设置和孔隙水压的发展会对试验结果造成较大影响。研究表明,试样制备状态对滞滑的演变规律有着重要的影响,同时,剪切速率也会影响滞滑的发生。在玻璃珠材料的固结不排水试验中,反压的设置对试验结果有非常显著的影响,反压的提高会增加负孔压的变化量,孔压下降量最大可以超过400k Pa,而负孔压的不断增长会让试样越剪越强。达到临界状态线后,试样的强度主要受孔压的控制。 (2)对典型各向异性材料进行了干样三轴剪切特试验研究,不同长宽比的各向异性材料应力-应变曲线表现出明显不同的特点,对产生此现象的原因进行了初步的分析。长宽比过大或过小对其强度影响都比较大,长宽比最大的颗粒材料其强度却最弱,相反,长宽比最小的材料其强度特别大,强度最大可以达到约1MPa。因为长宽比的大小会影响颗粒之间的排列,长宽比小,颗粒间排列会更加紧密,试样孔隙较小,甚至会比球形颗粒材料更加密实,因为球形颗粒之间依然会存在很大的孔隙,这就决定了较小长宽比材料的强度会高于其他几种材料,同时其峰值强度还能够超越球形颗粒材料,但最终会因为颗粒破碎的发生导致强度有所下降。 (3)通过颗粒流程序进行了三轴试验的数值模拟,并与实际试验结果进行了对比分析验证了模型的合理性。对不同围压条件的模拟试验进行一些细观参数演化规律的总结,探求细观力学特性与宏观力学特性之间的联系。从数值试验结果来看,不同围压条件下接触组构的演变规律是相同的,开始为各向同性的状态,随着轴向偏应力的逐渐增加,接触会往竖直方向集中,横向各向异性会逐渐增加。颗粒间的相对位移量决定剪切后的试样形态,总体呈现X型剪切带,顶部和底部颗粒位移量的大小会影响试样鼓胀的位置,两者数量相当时,鼓胀会出现在试样中部。

关键词： 环氧树脂水泥基修复材料   纳米SiO2   混杂纤维   微观结构   力学性能  

摘要： 我国水库大坝数量居世界首位，目前有很多混凝土大坝都经历了长时间的服役，需要维修加固，急需开发出一种各方面性能优异的新型修复材料。环氧树脂水泥基修复材料(Epoxyresincementitiousrepairmaterials,ECRM)是一种常用的混凝土修复材料，具有较好的粘结性、耐候性、抗冲击性和便利的施工性。然而，环氧树脂乳液会降低修复材料的抗压强度，而在ECRM中掺入纳米SiO2可以促进水泥水化，优化孔隙结构，提高基体的致密性，以弥补强度损失。掺加一定量的纤维能够改善ECRM的韧性，然而将单一纤维作为掺入物在发挥其优点的同时也存在一定的限制，而将两种纤维作为掺入物能够充分发挥各自的优点以期得到各方面性能更加优良的修复材料。鉴于此，本文制备出纳米SiO2和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料(Nano-SiO2andhybridfiberreinforced-ECRM,NF-ECRM),系统地研究了NF-ECRM的工作性能、基本力学性能、弯曲韧性、粘结性能和微观结构，并揭示了相应的影响机理，主要研究内容及成果如下:　　(1)采用水泥、石英砂、环氧树脂乳液及固化剂为原材料，同时掺加纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维以制备NF-ECRM。通过试配，确定了水胶比和砂胶比，采用控制变量法选取了合适的环氧树脂乳液掺量、纳米SiO2掺量和PVA-钢混杂纤维掺量，确定了试验的配合比方案;通过试拌确定了理想的拌制工艺，并完成了NF-ECRM的制备工作。　　(2)通过观测拌合物形貌评价了NF-ECRM的粘聚性和保水性，采用坍落度试验测试了NF-ECRM的流动性，探究了环氧树脂乳液、纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维对NF-ECRM工作性能的影响。结果表明，环氧树脂乳液能够增强ECRM和NF-ECRM的粘聚性，提高保水性，并显著改善流动性;随着纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维掺量的增加，NF-ECRM的粘聚性增强，流动性整体呈下降趋势，其中PVA纤维对流动性的影响尤为显著。　　(3)通过抗压强度试验、抗折强度试验和劈裂抗拉强度试验，研究了不同环氧树脂乳液、纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维掺量对NF-ECRM基本力学性能的影响。结果表明，环氧树脂乳液会降低ECRM和NF-ECRM的抗压强度，并小幅提高抗折强度和劈裂抗拉强度;纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维均能够提升NF-ECRM的基本力学性能，其中纳米SiO2对抗压强度的提升作用明显，而钢纤维对抗折强度和劈裂抗拉强度的提高效果显著。　　(4)通过四点弯曲试验，以韧性指数I5、I10和I20为评价指标，探究了不同PVA-钢混杂纤维掺量对NF-ECRM弯曲韧性的影响。结果表明，PVA-钢混杂纤维可以有效改善NF-ECRM的弯曲韧性，当试件掺有0.9％PVA纤维+1.2％钢纤维(E09N15P09S12)时为最优组合。　　(5)通过界面弯拉强度试验，以界面弯拉强度为评价指标，研究了不同环氧树脂乳液、纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维掺量对NF-ECRM粘结性能的影响。结果表明，环氧树脂乳液、纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维均可以改善修复材料的粘结性能，其中环氧树脂乳液对粘结性能的提升作用明显。　　(6)通过扫描电镜(SEM)测试分析，研究了环氧树脂乳液、纳米SiO2和PVA-钢混杂纤维对NF-ECRM微观结构的影响。结果表明，掺加环氧树脂乳液后，基体内部结构的致密性提高，整体性增强;掺加纳米SiO2能够明显改善水泥浆体-骨料过渡区(ITZ)的微观形貌，提高ITZ的致密性;掺加纤维后，聚合物膜可以附着于纤维表面，改善纤维与基体间的粘结作用。

关键词： 数值模拟   力学性能   钼基复合材料   混杂增强铜基复合材料   Y2O3  

摘要： 在TiB2颗粒和TiB晶须增强铜基复合材料的实验制备过程中,可以通过对原位自生增强体的种类、形貌、大小、分布和颗粒晶须混杂占比的调控来获得理想的复合材料力学性能。然而这些增强相参量交互、协同影响复合材料的力学性能,不便于采用实验验证的方法揭示多相之间的协同效应。同时,在另一种Y2O3增强钼基复合材料的实验制备过程中,后续通过轧制变形进一步提高复合材料的综合力学性能。但是,塑性变形以及Y2O3对轧制态钼基复合材料力学性能的影响机制尚不明晰。因此,本文针对上述两种复合材料实验制备中的存在问题,提出一种多相多尺度金属基复合材料数值模拟方法。重点研究复合材料宏观力学行为与微观结构之间的定量关系。针对混杂增强铜基复合材料,构建原位自生铸态(TiB2p+TiBw)/Cu基复合材料的3D有限元模型。分析复合材料中基体,界面和增强相的应力/应变分布以及损伤演化过程,揭示多相混杂铜基复合材料其协同增强的内在机理。考虑到复合材料性能不仅仅依赖于制备过程中增强体特征参量的调控来实现,后续塑性加工也是极为重要。因此,针对第二种复合材料-钼基复合材料,构建粉末冶金法制备的轧制态Y2O3/Mo基复合材料3D有限元模型。分析复合材料中基体,界面和增强相的应力/应变分布以及损伤演化过程并结合实验结果,全面揭示Y2O3对轧制态钼基复合材料力学行为的影响机制。这项工作可以为金属基复合材料的优化设计和工业应用提供有益指导。主要结论如下:（1）与TiB2p/Cu复合材料相比,(TiB2p+TiBw)/Cu复合材料在强度方面具有较大的优势,延伸率较差,但在可接受的范围内。通过评估应力集中因子,可以发现晶须是混杂增强铜基复合材料的主要承载者。这使得(TiB2p+TiBw)/Cu复合材料的强度远高于TiB2p/Cu复合材料。(TiB2p+TiBw)/Cu复合材料的基体损伤早于TiB2p/Cu复合材料。铜基体中的裂纹演化表明,垂直晶须的存在加速了基体中微裂纹的扩展、连接和联结,导致(TiB2p+TiBw)/Cu复合材料与TiB2p/Cu复合材料相比塑性较差。晶须取向对复合材料的力学性能有很大影响。平行晶须有助于复合材料的强度,而垂直晶须有助于复合材料的裂纹扩展。因此,在未来铜基复合材料的准备和设计中,应考虑最终复合材料构件的服役环境。例如,根据材料构件的实际载荷特性,然后依据复合材料构件的载荷方向设计和布置晶须的方向。（2）随着第二相Y2O3含量的增加,Y2O3/Mo复合材料的拉伸性能规律为强度上升,塑性下降。从实验微观组织分析,第二相Y2O3造成基体晶粒大幅度细化,是复合材料强度上升的主要原因。而且从复合材料的应力云图也可以观察到钼基体是主要的载荷承担者,第二相Y2O3本身的承载能力贡献较少。并且通过对比两种含量Y2O3/Mo复合材料,发现由于第二相Y2O3对基体造成的晶粒细化程度不同,使基体拥有不同水平的承担载荷能力,最终使得两种复合材料的宏观力学性能指标屈服强度,抗拉强度不同。同时,从钼基体的损伤演化过程中可以发现Y2O3含量较高的钼基体较早的在增强体存在的位置萌生裂纹,并且迅速扩展发生断裂,致使材料延伸率较差。而且这与实验断口观察的一致。