2D-C/SiC复合材料的面内剪切本构模型

为了表征2D-C/SiC复合材料的面内剪切行为,考虑基体开裂、界面脱粘、纤维桥连弯曲等损伤机制,提出宏细观两尺度下的含损伤体元模型;引入热失配应力的影响,在分别表征卸载弹性应变和残余应变的基础上,建立材料的温度相关面内剪切本构模型。开展室温单调加载和加卸载面内剪切实验,发现残余应变和弹性应变均随剪应力的增大逐渐增大,而卸载模量随剪应力的增大持续减小。将模型用于2D-C/SiC复合材料剪切行为的模拟,结果表明:模型对于弹性应变、残余应变、卸载模量和整体应力-应变曲线的预测值均与实验数据吻合,验证了分析模型的合理性与准确性;在此基础上,给出2D-C/SiC复合材料在不同温度下的面内剪切应力-应变关系曲线,为热结构设计提供参考。

考虑热不协调性的镍基单晶合金细观力学分析

基于镍基单晶合金的细观结构特征，本文建立两个微胞模型对热不协调性作了系统的模型计算和分析．微胞模型１是以一个γ和γ’为考察对象，微胞模型２是以多个γ和γ’为考察对象，详细的分析表明，这两个模型有一定的等效性，但模型２可分析边界条件更宽的情况．基于微胞模型，对两相合金的临界分切应力进行了分析，结果表明，宏观临界分切应力可用考虑热不协调性的有限元法来处理，所得结果还可推广到较大的γ’相体积分数ｆ的情况．考察了热不协调性对回火状态时γ’形状变化的影响，初步的定量分析表明，热内应力是γ’粗化的一个主要驱动力．