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結(jié)構(gòu)陶瓷論文摘要

金屬材料高溫力學(xué)論文摘要

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陶瓷基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)失效機理及模型研究

2017-06-01

【作者】張鴻；

【導(dǎo)師】宋迎東；

【作者基本信息】南京航空航天大學(xué)，航空宇航推進理論與工程， 2009，博士

【摘要】陶瓷基復(fù)合材料是未來高推重比航空發(fā)動機的重要候選材料之一。為促進陶瓷基復(fù)合材料在航空發(fā)動機上的工程應(yīng)用,必須對陶瓷基復(fù)合材料的失效機理和失效模型進行研究,以發(fā)展適合于陶瓷基復(fù)合材料力學(xué)行為和損傷分析的研究方法。本文基于能量釋放率的裂紋偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)則,采用虛裂紋閉合技術(shù)計算了基體裂紋在界面處不同傳播路徑的能量釋放率,考察了彈性錯配參數(shù)、基體裂紋擴展長度、基體裂紋相對擴展長度及熱膨脹系數(shù)等對裂紋偏轉(zhuǎn)的影響。結(jié)果表明:當(dāng)不考慮溫度、熱匹配、界面等因素的影響時,雙向基體裂紋偏轉(zhuǎn)比單向基體裂紋偏轉(zhuǎn)更容易發(fā)生;高溫下陶瓷基復(fù)合材料基體裂紋擴展的失效模式是由外載荷和溫度引起的閉合力共同決定的,只有外載荷大于溫度引起的閉合力,裂紋才能進一步擴展。從細(xì)觀層面解釋陶瓷基復(fù)合材料在拉伸載荷下的宏觀力學(xué)行為與基體開裂、界面脫粘和纖維斷裂三種基本失效模式之間的關(guān)系。在陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)力應(yīng)變曲線離散化方法的基礎(chǔ)上提出陶瓷基復(fù)合材料失效過程結(jié)構(gòu)離散化方法,將正交層合陶瓷基復(fù)合材料的失效過程離散為單向纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的失效過程,單向纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的失效過程離散為基體裂紋、界面脫粘、纖維斷裂占主導(dǎo)地位細(xì)觀失效模... 更多還原