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平纹编织SiC/SiC复合材料多尺度建模及强度预测

惠新育 许英杰 张卫红 何宗倍

惠新育, 许英杰, 张卫红, 等. 平纹编织SiC/SiC复合材料多尺度建模及强度预测[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2380-2388. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181112.001
引用本文: 惠新育, 许英杰, 张卫红, 等. 平纹编织SiC/SiC复合材料多尺度建模及强度预测[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2380-2388. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181112.001
HUI Xinyu, XU Yingjie, ZHANG Weihong, et al. Multi-scale modeling and strength prediction of plain woven SiC/SiC composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2380-2388. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181112.001
Citation: HUI Xinyu, XU Yingjie, ZHANG Weihong, et al. Multi-scale modeling and strength prediction of plain woven SiC/SiC composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2380-2388. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181112.001

平纹编织SiC/SiC复合材料多尺度建模及强度预测

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181112.001
基金项目: 国家自然科学基金(11872310;5171101743);陕西省创新人才推进计划-青年科技新星项目(2017KJXX-31);科技部重点研发计划课题(2017YFB1102803)
详细信息
    通讯作者:

    许英杰,博士,教授,博士生导师,研究方向为航空航天复合材料材料结构一体化设计与制造的基础和应用,E-mail:xu.yingjie@nwpu.edu.cn

  • 中图分类号: TB332

Multi-scale modeling and strength prediction of plain woven SiC/SiC composites

  • 摘要: 连续SiC纤维增强SiC基体复合材料(SiC/SiC)具有优异的高温力学性能、辐照稳定性及较低的氚渗透率,在核工程结构领域具有良好的应用前景,掌握其承载状态下的损伤演化和强度性能,对SiC/SiC复合材料的应用具有重要指导意义。本文基于平纹编织SiC/SiC复合材料的制备过程和组分材料分布的多尺度特性,考虑复合材料微观结构的局部近似周期性,建立了纤维丝尺度和纤维束尺度单胞模型。使用有限元分析软件对纤维丝尺度模型的弹性性能和强度性能进行预测,将这些性能参数代入纤维束尺度模型,引入Tsai-Wu失效准则,根据材料的不同失效模式并对失效单元进行方向性刚度折减,模拟了平纹编织SiC/SiC复合材料在单轴拉伸载荷下的渐进损伤过程。数值模拟曲线与试验曲线吻合较好,实现了对平纹编织SiC/SiC复合材料强度的有效预测。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-11
  • 刊出日期:  2019-10-15

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