根据弯曲和拉伸组合作用下的单根纤维的受力状态,提出了细观变位约束模型以求解承受轴拉的随机各向分布纤维增强混凝土的力学性能。将单根随机纤维的理论解在三维空间进行积分运算,有效描述了受拉纤维混凝土开裂后的受力过程,并给出了复合材料拉伸应力与裂纹张开位移、纤维倾斜角的函数关系,绘制的合成纤维混凝土曲线与试验结果有较好的一致性。

基于最弱链接统计分析，建立复合材料纤维桥联力学模型，研究纤维桥联对陶瓷基复合材料断裂韧度的影响。模型同时考虑完整纤维桥联和断裂纤维拔出桥联机制。利用纤维桥联力学模型计算纤维桥联应力/位移关系和纤维增韧陶瓷基复合材料裂纹扩展阻力曲线。计算结果显示，完整纤维桥联最大应力大于断裂纤维拔出桥联最大应力，但是完整纤维桥联作用距离远小于断裂纤维拔出桥联作用距离。裂纹扩展阻力主要由断裂纤维拔出桥联提供。纤维基体摩擦力τ越小，裂纹扩展阻力曲线平台值越高。纤维半径r的变化引起的裂纹扩展阻力平台值的变化不大。