杜双明
,
乔生儒
,
纪岗昌
,
韩栋
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2002.05.009
在室温最大应力为250 MPa、应力比R=0.1和频率为60 Hz条件下,对3D-C/SiC复合材料进行了拉-拉疲劳试验.用共振法和电阻增量仪分别测试了杨氏模量及电阻的变化.结果表明:随循环次数增加,杨氏模量呈显著下降、缓慢下降和突然下降的变化规律.杨氏模量的下降大部分发生在疲劳循环的前600次.缓慢降低阶段约占疲劳寿命的94%以上,此阶段杨氏模量变化率与循环次数的对数近似呈线性关系;电阻变化率除首次循环降低外,随着循环次数增加一直在增加.增加规律大致可分为缓慢增加、台阶式增加和急剧增加三个阶段.材料的电阻变化率基本反映了纤维的损伤程度和破坏形式,可作为表征复合材料纤维损伤的有效参量.
关键词:
3D-C/SiC复合材料
,
拉-拉疲劳
,
损伤
,
共振杨氏模量
,
电阻
杜双明
,
乔生儒
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.05.019
采用应力比为0.1和0.5,频率为60和20 Hz的正弦波从室温至1 500℃,在10<'-4> Pa真空中对3D-C/SiC复合材料进行拉-拉疲劳实验;获得其在应力比0.1频率60 Hz条件下室温、1 100、1 300和1 500℃的疲劳曲线,以及应力比0.1频率20 Hz和应力比0.5频率20 Hz条件下1 500℃的疲劳曲线.结果表明,若取循环基数为10°周,应力比0.1频率60 Hz条件下,3D-C/SiC复合材料在室温、1 100、1 300和1 500℃的疲劳极限分别为235、350、285和240 MPa,约为其拉伸强度的87%、97%、94%和90%;疲劳极限与比例极限和拉伸强度随温度有相似的变化规律,即随温度升高而增加,在1 100℃达到最大值,尔后随温度增加而下降;但是s-N<,f>曲线的斜率的变化规律恰好与此相反.应力比的增加和频率的降低,均使复合材料1 500℃的疲劳极限有所减小.
关键词:
3D-C/SiC复合材料
,
疲劳
,
应力-寿命曲线
,
疲劳极限
,
高温
杜双明
,
乔生儒
,
纪岗昌
,
韩栋
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.09.006
采用应力比为0.1,频率为60Hz的正弦波在室温和1300℃,10-4Pa真空中对3D-C/SiC复合材料进行了拉-拉疲劳试验.同时用SEM分析了疲劳断口特征.结果表明:若取循环基数为106,1300℃疲劳极限为285MPa,约为抗拉强度的94%;室温疲劳极限为235MPa,约为抗拉强度的85%.1300℃疲劳断口的纤维拔出长度比室温短.疲劳损伤主要起源于纤维束编织交叉部位,随着疲劳循环次数的增加,纤维束周围基体的损伤也不断加剧.
关键词:
3D-C/SiC复合材料
,
高温
,
拉-拉疲劳
,
疲劳损伤
