高温环境下2.5D针刺C/SiC复合材料失效机理及多尺度失效分析方法研究

作     者：陈亮 孟琳书 张音旋 王广帅 曹奇凯 赵铭卓 吴涛 高希光 宋迎东 CHEN Liang;MENG Linshu;ZHANG Yinxuan;WANG Guangshuai;CAO Qikai;ZHAO Mingzhuo;WU Tao;GAO Xiguang;SONG Yingdong

作者机构：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035 大连理工大学辽宁大连116024 南京航空航天大学江苏南京210016 南京航空航天大学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 

基　　金：辽宁省博士科研启动基金计划项目(2022-BS-354) 江苏省“卓博计划” 国家自然科学基金(52205161) 国防基础科研计划(JCKY2019205A006) 

出 版 物：《陶瓷学报》 (Journal of Ceramics)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      码：139-149页

摘      要：针对2.5D针刺C/SiC复合材料的失效破坏进行了试验和仿真计算研究。开展了室温、500℃、1000℃无氧环境下0°层、网胎层材料的拉伸、压缩破坏试验以及2.5D针刺C/SiC复合材料的拉伸、压缩和弯曲破坏试验,并利用电子显微镜对试验件断口进行观察,分析了2.5D针刺C/SiC复合材料在不同温度下的损伤模式和失效机理。基于试验数据与观察结果,建立了通过单一铺层性能参数获取宏观针刺元件力学性能的方法,并依据多尺度理论和渐进损伤方法,借助Abaqus子程序二次开发进行了针刺C/SiC复合材料强度仿真分析。仿真预测的应力分布、失效模式与试验结果吻合较好,采用最大应变准则的强度预测精度可达94.7%,验证了分析方法在室温与高温环境下的准确性。

主 题 词：C/SiC复合材料 多尺度分析 性能预测 失效分析 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.13957/j.cnki.tcxb.2025.01.012

馆 藏 号：203157526...