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• W2082743757 abstract "Toughening mechanisms in a laminate composite composed of alternating layers of brittle γ-TiAl and ductile TiNb reinforcements were studied. The TiNb phase comprising about 20% of the composite volume, contributed to toughening by both crack renucleation and bridging mechanisms, yielding a steep resistance curve and effective toughness more than ten times higher than the matrix value. In part, the extraordinary toughening is derived from large scale bridging effects, which occur when the size of the bridging zone is not small compared to the crack and specimen dimensions. Large scale bridging model predictions based on independent evaluations of the fundamental composite properties, including the reinforcement stress-displacement function, were in good agreement with the experimental observations. We demonstrate how the models can be used to optimize the composite properties for specific applications. On étudie les mécanismes de ténacité dans un composite feuilleté composé de couches alternées de renforts de TiAl-γ fragile et de TiNb ductile. La phase TiNb, qui occupe environ 20% du volume du composite, contribue à la ténacité à la fois par la regermination de fissues et par des mécanismes de pontage, fournissant une courbe de résistance abrupte et une ténacité plus de dix fois plus élevée que celle de la matrice. La ténacité exceptionnelle découle partiellement des effets de pontage à grande échelle qui se produisent lorsque la taille de la zone de pontage n'est pas petite devant les dimensions de la fissure et de l'échantillon. Des prévisions du modèle de pontage à grande échelle basées sur des évaluations indépendantes des propriétés fondamentales des composites, y compris la fonction contrainte-déplacement du renfort, sont en bon accord avec les observations expérimentales. On montre comment les modéles peuvent être utilisés pour optimiser les propriétés d'un composite pour des applications spécifiques. Die Mechanismen der Zähigkeitsverbesserung werden in einem Laminat-Verbundwerkstoff, bestehend aus abwechselnden Schichten aus sprödem γ-TiAl und duktiler TiNb-Verstärkung, untersucht. Die TiNb-Phase, die etwa 20% des Volumes umfaβt, trägt zur Zähigkeitssteigerung sowohl durch Riβ-Neubildungs- und -Überbrückungsmechanismen bei. Dadurch ergibt sich eine steile Widerstandskurve und eine effektive Zähigkeit, die zehnmal gröβer ist als die der Matrix. Teilweise ergibt sich die auβergewöhnliche Zähigkeitsverbesserung aus dem Einfluβ der ausgedehnten Überbrückungen, die auftreten, wenn die Gröβe der Überbrückungszone nicht klein ist im Vergleich zu Riβ und Probengeometrie. Die Voraussagen des Modells der ausgehnten Überbrückung, die auf unabhängigen Auswertungen der grundlegenden Eigenschaften des Verbundes aufbauen, einschlieβlich der Spannungs-Dehnungs-Funktion des Verstärkungsmaterials, stimmen mit expèrimentellen Ergebnissen gut überein. Wir zeigen, wie mit den Modellen die Eigenschaften des Verbundmaterials für bestimmte Anwendungen optimiert werden können." @default.
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