超高溫陶瓷復(fù)合材料具有耐高溫、密度低等優(yōu)良特性,主要用于飛行器鼻錐、翼前緣等關(guān)鍵部位。嚴(yán)峻的服役環(huán)境要求材料要通過“高溫”、“高速”兩大關(guān)的“考驗(yàn)”。與材料的靜態(tài)力學(xué)行為相比,沖擊荷載作用下超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)行為更為復(fù)雜,該方面的研究成果較少,其動(dòng)態(tài)破壞機(jī)理與過程分析研究還不夠成熟,因此,超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉力學(xué)行為研究具有重要的科學(xué)意義。本文正是基于上述背景,以ZrB₂-SiC材料為研究對(duì)象,采用試驗(yàn)測(cè)試與數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,開展該材料動(dòng)態(tài)劈拉強(qiáng)度測(cè)試、動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型修正與預(yù)報(bào)及破壞機(jī)理分析方面的研究工作,為高溫、高速環(huán)境下超高溫陶瓷復(fù)合材料的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。首先,開展超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉力學(xué)性能的測(cè)試工作,并證試驗(yàn)方法的有效性,在此基礎(chǔ)上研究超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉力學(xué)特性,包括超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉強(qiáng)度測(cè)試、動(dòng)態(tài)應(yīng)力隨時(shí)間的變化規(guī)律及破壞模式與機(jī)理分析。結(jié)果表明隨著應(yīng)變率與加載速率的增加,該材料的動(dòng)態(tài)劈拉強(qiáng)度逐漸增大,應(yīng)力峰值不斷升高,試件破壞碎片尺寸越來越小,碎片數(shù)量越來越多。其次,利用LS-DYNA有限元軟件,基于試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)JH... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

動(dòng)態(tài)拉伸強(qiáng)度因子隨應(yīng)變率的變化規(guī)律

圖 1-2 灰?guī)r試件內(nèi)部應(yīng)力波傳播過程，陳學(xué)東[59]結(jié)合 ABAQUS 有限元軟件和 3D 斷裂，建立了三維和二維模型，對(duì)霍普金森壓桿加載三點(diǎn)彎曲模擬，與試驗(yàn)結(jié)果相比，發(fā)現(xiàn)三維有限元的計(jì)算結(jié)果比二可靠。陳素文[60]在動(dòng)態(tài)壓縮強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)基礎(chǔ)適用于玻璃材料的本構(gòu)模型 JH-1 本構(gòu)模型、JH-2 本構(gòu)模011JH 模型，并利用該試驗(yàn)結(jié)果和其他學(xué)者的研究結(jié)果擬發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)壓縮和拉伸都出現(xiàn)了應(yīng)變率效應(yīng)。研究基礎(chǔ)上，各學(xué)者對(duì)混凝土、巖石等脆性材料的動(dòng)態(tài)力與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，并得到較好的吻合，數(shù)值模擬方法的可超高溫陶瓷復(fù)合材料在數(shù)值分析等方面提供了有力支撐[61]在參考 ASTM 及其他國(guó)內(nèi)外陶瓷材料拉伸標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)缺氧環(huán)境下超高溫陶瓷拉伸強(qiáng)度的測(cè)試方法。對(duì)室溫、高

貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文破壞機(jī)理，驗(yàn)證 JH-2 模型的可靠性。1.3.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：（1）通過超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉力學(xué)性能測(cè)試工作，揭示了應(yīng)變率對(duì)超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉強(qiáng)度及破壞形態(tài)的影響規(guī)律。（2）建立了 JH-2 修正模型，預(yù)報(bào)了超高溫陶瓷復(fù)合材料動(dòng)態(tài)劈拉強(qiáng)度，再現(xiàn)了動(dòng)態(tài)劈拉破壞過程。1.3.3 主要研究路線


本文編號(hào)：3333830