From Nature to Engineering: Mortar Volume and Interfacial Mechanics in Bioinspired Ceramics
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Notice bibliographique
Résumé
Natural armors such as nacre inspire the development of bioinspired ceramics due to their exceptional toughness and damage tolerance. This study examines the influence of mortar volume fraction on the interfacial mechanics of bioinspired ceramic composites using single lap joint specimens with varying soft‐layer (mortar) volumes: low mortar volume (LMV, 3%), medium mortar volume (MMV, 6%), and high mortar volume (HMV, 9%). These fractions reflect natural nacre's mortar content and are precisely controlled during specimen fabrication. Experimental results demonstrate adhesive failure as the dominant mode, with increased mortar content enhancing maximum elongation without altering ultimate shear strength. Finite element analysis using ABAQUS and a cohesive zone model reveal mortar volume's significant effect on interfacial sliding behavior and strain energy release rate (SERR). Specifically, compared to MMV, LMV exhibits a 5% increase in interfacial stiffness and a 26% reduction in SERR, while HMV shows a 4% stiffness decrease and a 29% increase in SERR. The increased mortar content delays crack initiation and extends the plastic deformation phase, thereby enhancing energy dissipation capabilities. These findings inform the development of tougher, damage‐resistant ceramic composites for engineering by optimizing mortar volume in bioinspired ceramics.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle