陶瓷基复合材料任意加载历程应力-应变模型

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• 作者：方光武高希光陈晶张盛宋迎东
• 会议时间：2015-08-19
• 关键词：航空工程 ; 陶瓷基复合材料 ; 应力-应变响应 ; 任意加载历程
• 作者单位：方光武,高希光,陈晶,张盛(南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室,江苏南京210016)宋迎东(南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室,江苏南京210016;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,江苏南京210016)
• 母体文献：第十二届全国高温材料及强度学术会议论文集
• 会议名称：第十二届全国高温材料及强度学术会议
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国机械工程学会材料分会
• 语种：chi

摘要

陶瓷基复合材料由高性能非金属纤维作为增强相并和陶瓷基体复合而成,具有良好的高温静力学性能和耐疲劳性能,是航空工程领域各种高温部件的理想备选材料。为了保证陶瓷基复合材料的安全服役,在对其宏观力学性能开展研究的同时,也需要建立其力学响应的预测模型。本文在单向纤维增强陶瓷基复合材料细观力学分析的基础上,研究了其在任意加载历程下的应力-应变行为.基于细观力学分析而提出的界面摩擦模型将单向陶瓷基复合材料单胞离散成一系列摩擦单元,分别考虑了基体开裂、纤维断裂、界面磨损、裂纹闭合等细观机制,能很好的模拟陶瓷基复合材料的应力-应变响应.在界面摩擦模型的基础上,考虑了任意加载历程对陶瓷基复合材料应力-应变响应的影响,并建立了数值预测模型.最后,运用该模型分析了陶瓷基复合材料在多种任意加载历程下的应力-应变行为,并将部分预测结果和实验数据进行了对比.