金属基复合材料的仿生构元设计与自生成研究

制备出了具有蜂巢仿生构元和自生长纤维增强的铝基复合材料，前者表现出高刚的性能特点，后者有良好 强韧性；制备出了仿植物茎杆结构的高比刚低密度梯度复合材料，测试表明；高刚层浓度为1/4-1/3 截面半径时其强度与均一复合材料基本相同，而塑性可提高80%，研究了梯度复合材料的损伤特性，导出了损伤演化方程，作为必要的基础研究，用有限元及计算机辅助设计分析计算了不同构元的强韧化作用；分析了构元界面效应，临界界面功耗及降强规律和条件，利用内变量理论导出了材料内部损伤俞合热动力学条件，愈合驱动力，并用原位观察法获取了损伤愈合的完整过程，以上研究结果为轻质高强复合材料的构元优化设计及制备技术提供了有意义的指导和有效途径。