Z-pins增强二维编织陶瓷基复合材料,是在二维编织陶瓷基复合材料厚度方向插入Z-pins,达到提高层间断裂韧性、抗分层和抗冲击性能的目的。作为一种一体化设计的新型材料,Z-pins增强二维编织陶瓷基复合材料有重要的应用前景。因此,研究Z-pins增强陶瓷基复合材料的层间力学行为,对于材料设计和材料应用方面具有重要的意义和价值。本文通过结合Z-pins增强平纹编织陶瓷基复合材料层间剪切试验,采用有限元分析方法,分别建立了不同切口深度、有无固定夹具以及不同Z-pins的个数情形下的有限元模型,对比分析了切口深度、固定夹具、Z-pins的植入以及Z-pins的个数对层间应力分布的影响。研究表明:切口深度越大,切口附近的层间应力集中现象越明显,层间剪切强度随切口深度增加而减小。固定夹具可以使得试件受剪切面上的应力更均匀。植入一定数量的Z-pins减小了切口附近的集中应力区域,可以有效地提高平纹编织CMC的层间剪切强度。通过结合双悬臂梁试件试验,建立DCB试验有限元分析模型,用内聚力模型(CZM)模拟基体开裂,采用实体单元模拟Z-pins,分析Z-pins与层合板之间,在裂纹扩展过程中,Z-pins的脱胶和拔出过程,从而研究Z-pins增强陶瓷基复合材料Ⅰ型层间应变能释放率的影响。研究表明:Z-pins增强平纹编织碳/碳化硅陶瓷基复合材料,在增加Z-pins直径、减小Z-pins的间距、增加单位宽度上Z-pins的个数的情形下,都可以提高材料的Ⅰ型层间断裂韧性。