轴拉载荷下轴棒法C/C复合材料的渐进损伤

以渐进损伤方法和双线性内聚力模型为理论基础,结合ABAQUS6.8用户子程序USDFLD对轴向拉伸载荷作用下轴棒法C/C复合材料的破坏模式及载荷进行了预测,对比了试验结果与预测结果。结果表明:本方法可以准确预测轴拉载荷作用下轴棒法C/C复合材料的破坏模式。

轴棒法C/C复合材料界面刚度性能的研究

以渐进损伤方法和双线性内聚力模型为理论基础,结合ABAQUS用户子程序USDFLD对轴棒法C/C复合材料的界面刚度进行了研究。结果表明,轴棒法C/C复合材料的界面切向刚度介于1.0×105～0.5×104 N/mm3;当界面刚度取值过高时,计算得到的极限破坏载荷过低;当界面刚度取值过低时,计算得到的弹性模量偏低。

界面性能对轴棒法耐烧蚀C/C复合材料轴向拉伸性能的影响规律研究

为指导轴棒法耐烧蚀C/C复合材料的后处理工艺的实施,以渐进损伤方法和双线性内聚力模型为理论基础,结合ABAQUS用户子程序USDFLD对轴棒法C/C复合材料界面性能对轴向弹性模量和极限破坏载荷影响规律进行了研究。研究结果表明,随着界面强度的增加,轴向弹性模量和极限破坏载荷逐渐增加;随着界面断裂能的增加,轴向弹性模量几乎无变化,但极限破坏载荷有一定的增加,但增加幅度不大。

碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料的疲劳行为模拟分析

连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_(f)/SiC)因其轻质、耐高温和高损伤容限的优点而成为下一代航空发动机的重要热结构材料。然而,疲劳实验周期长、成本高的缺点严重制约了对复杂细观结构SiC_(f)/SiC的深入理解及其工程应用。为充分发挥SiC_(f)/SiC的优势与可调性,实现对结构载荷响应预测并进行优化设计,本文采用疲劳迟滞模型和渐进损伤理论分别对单向、正交和二维编织SiC_(f)/SiC的疲劳寿命曲线进行了分析。通过对界面剪应力(±20%)、纤维强度(±5%)、纤维威布尔模量(±1%)和纤维体积分数(±5%)进行偏值处理实现了对SiC_(f)/SiC疲劳寿命的敏感性评价,得到的疲劳寿命曲线上下限能够包络主要实验结果。根据上述分析结果,验证了以损伤参数控制危险估计和保守估计的疲劳寿命曲线拟合方法,并以SiC_(f)/SiC涡轮叶片模拟结构为例现实了该方法用于实际工程评价分析的可行性。