基于电阻变化的3DC/SiC复合材料疲劳损伤演化

为了研究三维碳纤维编织体增强碳化硅陶瓷基复合材料(3D C/SiC)在疲劳过程中的损伤演化并建立其电阻变化率(ΔR/R0)随疲劳周次变化的模型,对其进行了应力比为0.1、频率为20 Hz、最大疲劳应力为250、255、260 MPa的拉-拉疲劳试验,通过电阻增量仪器测量了连续3D C/SiC在疲劳中的电阻变化率。实验结果表明,ΔR/R0除首次循环降低外,随着疲劳周次的增加呈缓慢增加、台阶式增加和急剧增加3个阶段。根据损伤力学理论,以ΔR/R0为损伤参量,得到了ΔR/R0随疲劳周次变化的模型,该模型结果与实验结果吻合较好。

高温氧化气氛下3D C/SiC质量变化率与剩余强度的相关性

通过三维编织炭纤维增强碳化硅基复合材料(3D C/SiC)在各种氧化气氛中的环境实验,研究了氧化气氛中材料的质量变化率和剩余强度随温度变化规律及其相关性。根据3D C/SiC复合材料各组元的作用,对其微观组织及炭纤维预制体的氧化损伤演变进行了分析。结果表明,在各个氧化温度区间内,3D C/SiC质量变化率与剩余强度随温度变化的规律基本相同,两者结果相互对应。对于3D C/SiC,用质量变化率作为对环境损伤敏感性表征的一个基本指标,比用剩余强度表征更科学可靠。