基于多维度建模的碳/碳软硬混编预制体孔隙分析与单胞模型

作     者：梅宝龙 董九志 任洪庆 蒋秀明 MEI Baolong;DONG Jiuzhi;REN Hongqing;JIANG Xiuming

作者机构：天津工业大学机械工程学院天津300387 中国纺织机械协会北京100020 天津工业大学天津市现代化机电装备技术重点实验室天津300387 

基　　金：天津市科技支撑重点计划项目(15ZSZDGX00840) 天津市自然科学基金资助项目(18JCYBJC20200) 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2023年第44卷第9期

页      码：108-115页

摘      要：为探究碳/碳软硬混编预制体在压实过程初始和最终密实2个阶段中孔隙分布及变化,解决成型后孔隙率无法预测的问题。基于碳/碳软硬混编预制体成型工艺构建一种三维四向孔隙模型,在无压缩载荷和施加压缩载荷2种工况下,从单胞模型的xoy平面和xoz平面2个维度、4个方向观测孔隙;从介观和微观2个尺度研究载荷下纤维形态与截面形状变化对单胞孔隙的影响,建立了纤维尺寸截面变化与孔隙率映射关系,提出影响孔隙率的尺寸系数,使预制体最终孔隙率具有可设计性;通过单胞孔隙模型计算得到预制体在压实阶段最小孔隙率。利用万能拉伸试验机对不同尺寸的预制体进行压实致密实验,得到不同尺寸预制体所受压缩载荷与高度变化曲线,揭示了预制体高度与孔隙率的关系并得到压实致密阶段最小孔隙率。实验结果表明最小孔隙率与理论模型误差小于3%,验证了软硬混编单胞孔隙模型表征预制体孔隙率的正确性。

主 题 词：碳/碳软硬混编预制体 多维度 单胞孔隙模型 压实致密 孔隙率 

学科分类：0821[工学-兵器类] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13475/j.fzxb.20220600301

馆 藏 号：203124186...