汪海滨
,
张卫红
,
杨军刚
,
许英杰
,
曾庆丰
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.03.031
通过观察C/C-SiC复合材料组元分布的扫描电子显微镜(SEM)照片,获得了C/C-SiC复合材料化学气相渗透(CVI)制备过程中产生孔隙和微裂纹的几何信息.在此基础上,建立了包含孔隙和微裂纹的C/C-SiC微结构有限元模型,并利用均匀化等效计算方法预测了平纹编织C/C-SiC复合材料的模量.针对CVI沉积方式制备的2组不同的C/C-SiC复合材料,实验测试与等效计算结果表明:基于SEM照片建立的C/C-SiC纤维束和复合材料微结构有限元模型,能够反映CVI工艺制备C/C-SiC中孔隙和微裂纹的分布状况;计算结果与实验数据有良好的一致性,数值计算可有效预测C/C-SiC编织复合材料的模量.
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
化学气相渗透
,
孔隙
,
微裂纹
,
均匀化方法
许英杰
,
张卫红
,
汪海滨
材料科学与工程学报
多元多层碳化硅陶瓷基复合材料(Silicon carbide ceramic matrix composites,CMC-SiC)等效弹性常数的准确、高效预测是实现材料性能优化与结构计算分析的重要基础.本文以多元多层平纹机织CMC-SiC为研究对象,建立了其多尺度微结构有限元模型,采用均匀化方法依次在纤维丝和纤维束尺度上进行了弹性性能常数的计算.通过合理的等效,简化了多元多层微结构有限元模型的复杂性,提高了等效性能的均匀化计算效率.数值计算结果与实验结果证实吻合较好,验证了本文提出的微结构模型以及预测方法的有效性.
关键词:
多元多层平纹机织CMC-SiC
,
多尺度分析
,
均匀化方法
汪海滨
,
张卫红
,
许英杰
复合材料学报
针对C/C-SiC纤维机织复合材料的特点,建立了C/C-SiC微结构有限元模型,并结合能量法研究了不同微结构关联参数对C/C-SiC机织复合材料宏观力学性能的影响.研究结果表明:本文中提出的C/C-SiC微结构有限元模型能够有效地反映C/C-SiC复合材料尺度关联参数对C/C-SiC力学性能的影响,纤维丝尺度的各个参数主要与C/C-SiC纤维束的力学性能相关联;纤维束尺度的各个参数主要与C/C-SiC宏观构件的整体性能相关联.
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
有限元模型
,
尺度关联参数
,
应变能量法
