建立了考虑纤维束内部缺陷以及外部基体缺陷的多尺度单胞模型.首先依据电镜扫描图和材料内部单胞的密度,确定了纤维束单胞和复合材料单胞的几何尺寸;然后引入周期性边界条件,利用含缺陷的纤维束单胞模型计算了其初始模量和强度;最后使用由电镜扫描图确定尺寸的复合材料单胞模型,利用上一尺度的材料参数,对复合材料的模量进行了预测;并建立了含损伤纤维束单胞的刚度矩阵,运用基于不同失效模式下损伤状态变量的刚度渐进折减法表征材料积分点损伤,通过数值结果与试验结果的对比,分析了Hashin准则作为判定纤维束起始损伤的适用性,并最终据此给出了单轴载荷作用下受损材料参数的变化情况.分析表明:基于考虑两种缺陷的多尺度模型,使用Hashin准则对C/SiC复合材料单胞进行非线性应力-应变行为数值预报与实验吻合良好.
参考文献
| [1] | Torben K.Jacobsen;Povl Brondsted.Mechanical Properties of Two Plain-Woven Chemical Vapor Infiltrated Silicon Carbide-Matrix Composites[J].Journal of the American Ceramic Society,20015(5):1043-1051. |
| [2] | 徐焜;许希武.三维编织复合材料渐进损伤的非线性数值分析[J].力学学报,2007(3):398-407. |
| [3] | 张超;许希武;毛春见.三维编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测[J].复合材料学报,2011(2):222-230. |
| [4] | 徐焜;许希武.三维五向编织复合材料渐进损伤分析及强度预测[J].固体力学学报,2010(2):133-141. |
| [5] | 陶永强;矫桂琼;王波;常岩军.2D编织陶瓷基复合材料应力-应变行为：分析预测[J].工程力学,2009(10):221-227. |
| [6] | Stress analysis of multi-phase and multi-layer plain weave composite structure using global/local approach[J].Composite structures,20105(5):1143. |
| [7] | Borkowski, Luke;Chattopadhyay, Aditi.Multiscale model of woven ceramic matrix composites considering manufacturing induced damage[J].Composite structures,2015Aug.(Aug.):62-71. |
| [8] | 张超;许希武;严雪.纺织复合材料细观力学分析的一般性周期性边界条件及其有限元实现[J].航空学报,2013(7):1636-1645. |
| [9] | 王新峰 .机织复合材料多尺度渐进损伤研究[D].南京航空航天大学,2007. |
| [10] | 张增光 .2D-C/SiC复合材料的弹性常数预测及失效模式研究[D].西北工业大学,2005. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%