針刺碳/碳復合材料（Needle-punched carbon/carbon composites,簡稱NP C/C復合材料）是一種準三維的耐高溫復合材料,該材料均衡了層間力學性能和制造成本,在熱結(jié)構(gòu)中有廣泛應(yīng)用前景。針刺工藝會在NP C/C復合材料中留下針孔,并造成針孔處局部纖維打斷、打彎、擠偏等缺陷,這些缺陷直接影響了復合材料整體的剛度和強度性能,因此其力學性能預測模型應(yīng)能準確反映出這些細觀缺陷的影響。NP C/C復合材料通常用于在高溫環(huán)境工作的結(jié)構(gòu),高溫下的氧化會造成材料力學性能的大幅下降,其高溫環(huán)境下的氧化行為及剩余剛度、強度等特性也是有待深入研究的課題。本文主要研究工作和成果如下:1)采用層去法獲取了NP C/C復合材料一系列連續(xù)斷面的細觀圖像,設(shè)計了一套磨削夾具以提高斷面逐層打磨時的平行度和平面度,保證了斷面圖像的質(zhì)量以及重構(gòu)模型的精度。采用最大熵值法推導出合適的圖像分割閾值,對圖像的主要組分（纖維束、基體、孔洞）進行分割,經(jīng)降噪和像素灰度二值化處理后得到纖維束/基體間明晰的邊界。本方法可以有效處理C/C復合材料圖像識別中纖維束和基體灰度值對比度低的難題。建立了基于灰度二值... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

包含橢球孔洞的簡化C/C復合材料有限元模型

南京航空航天大學博士學位論文的高壓氣流經(jīng)過的區(qū)域，其會將氧化后脆弱的纖維直接剝落下來，導致結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出氧平整的現(xiàn)象。而升華是溫度到達約 3500oC 時，碳基體等直接升華為碳蒸汽的物理現(xiàn)象機械剝蝕以及碳升華出現(xiàn)情況較少，研究的文獻也較少，氧化問題仍然是重點關(guān)注的問C/C 復合材料發(fā)生的氧化反應(yīng)主要包括以下幾個步驟：氧氣傳輸、吸附、反應(yīng)、脫附，如圖 1.5 所示[81]。

南京航空航天大學博士學位論文再跟隨刺針上移，從而留在針刺孔位置，形成針刺纖維束。如圖 1.7 所示，NP C/C 預制體通是由 0°和 90°碳布以及中間層短切纖維氈堆疊而成，在堆疊過程中進行逐層或多層穿刺，從將碳氈的纖維從面內(nèi)轉(zhuǎn)移到厚度方向上，起到增強層間性能的作用[108]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3349437