郭洪宝
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王波
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甄文强
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杨成鹏
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矫桂琼
复合材料学报
对2D-C/SiC复合材料开孔试件最小净截面图像进行观测,获得试件材料内部宏观孔洞的分布形态及密度分布梯度.通过对2D-C/SiC复合材料拉伸应力-应变行为进行非线性拟合,并利用理论模型计算与实验验证相结合的方法得到了材料密度与其拉伸模量和强度的关系,描述了不同密度2D-C/SiC复合材料的拉伸应力-应变行为.在此基础上,将制备工艺造成的试件材料密度分布的非均匀性和材料拉伸应力-应变行为的非线性引入到有限元模型中,进行开孔试件拉伸剩余强度模拟计算,预测结果与实验结果吻合较好.
关键词:
2D-C/SiC复合材料
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开孔
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孔洞
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拉伸强度
,
有限元计算
李潘
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王波
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甄文强
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矫桂琼
复合材料学报
为了研究国产2DSiC/SiC复合材料的拉伸损伤行为以及低周循环载荷作用下的力学性能,通过试验和建立加卸载细观力学模型,对其拉伸加卸载行为进行了探讨.建立了单向连续纤维增强陶瓷基复合材料加卸载细观力学模型,得到了初始加载、卸载和重新加载时的应力应变关系;利用断裂统计方法得到了基体裂纹数随应力变化的关系和复合材料失效判断条件.经过应力转化,将该模型应用于国产二维编织SiC/SiC复合材料.对单向加载试件,采用正交试验方法和最小二乘法得到基体Weibull模量和界面剪切阻力,通过控制材料失效强度与试验结果一致,得到纤维Weibull模量.由上述参数确定的2D-SiC/SiC复合材料拉伸循环加卸载应力应变曲线与实测曲线吻合很好.通过Matlab编程得到2D-SiC/SiC复合材料单向加载时基体开裂过程图.结果表明,2DSiC/SiC复合材料失效时,基体裂纹分布相对比较均匀;基体裂纹数随应力单调增加,未出现持平段,表明材料失效时,基体裂纹还没有达到饱和.
关键词:
陶瓷基复合材料
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拉伸
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加卸载
,
应力应变行为
,
断裂统计
