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Ti/TiC叠层复合材料初步的实验数据表明其具有较好的力学行为,尤其是在断裂性能方面具有突出优势。然而更进一步的材料性能数据获取对于实验检测而言具有一定的难度,采用有限元分析的方法,基于ANSYS的数值模拟研究其力学性能,对了解稳态及动态过程中材料的应力及应变曲线,获取其裂纹尖端应力变化云图,探寻裂纹扩展及偏移的整体过程具有重要的工程应用价值。本文根据断裂力学基本理论,结合裂纹扩展阻力曲线、基于VCCT的裂纹扩展模拟及XFEM动态运动方程在双材料界面中的运用等理论知识,建立数理模型及有限元模型,并提出模型在各个工况下的初始边界及载荷条件。采用定义结构单元节点约束失效法及设置叠层接触约束模型,模拟材料经受静态力学加载及动态冲击作用下的应力应变曲线,探究其发生断裂及裂纹扩展过程及其机理。结果显示:Ti/TiC叠层材料较金属Ti的力学行为有了质的提高,当层厚比为2:1时,随着反应层厚度的上升,其抗弯强度呈现增长态势,当反应层厚度为35μm时,抗弯强度有最大值1677.92MPa。当层厚比不断上升时,其抗弯强度先上升后下降,当层厚比为3:1时,抗弯强度有最大值3762.94MPa。伴随反应层体积分数及基体层体积分数的上升,其抗弯强度不断提高。在冲击载荷作用下,当层厚比为3.5:1,反应层厚度为24.62μm时,材料震荡速率有最小值2.0m/s,其最小应力值为333.376MPa,基体层和反应层厚度的提高导致了其抗冲击性能的提升,基体层厚度对冲击作用下的震荡幅度起主要影响作用,而反应层的厚度对其最大应力值起主导作用。相对于金属Ti的突然断裂模式,Ti/TiC叠层复合材料表现出逐层断裂的特性,在一次启裂后同样具有承载作用,在裂纹扩展过程中,不断发生裂纹偏转,并沿弱界面偏析,这在很大程度上的增加了其裂纹扩展路径,消耗了材料内部存储的能量,使得裂纹尖端应力集中在一定程度上获得缓解,增强了材料断裂韧性。发生单边裂纹扩展的现象时,其应力集中现象高于双边裂纹扩展模型,同样有裂纹偏转现象产生。具有内部裂纹的Ti/TiC叠层复合材料应力强度因子随反应层厚度及层厚比的增加不断提高,其中反应层厚度的影响占据主导地位,所导致的裂纹尖端应力集中现象更明显。