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針刺C/C復合材料拉伸強度及漸進失效數(shù)值預測

發(fā)布時間:2024-02-27 06:41
  基于金相顯微鏡觀測的針刺C/C復合材料細觀結構,考慮材料內(nèi)部纖維的真實分布,建立了針刺C/C復合材料單胞模型。采用Linde失效準則,考慮纖維漸進損傷對材料進行了剛度折減,通過引入周期性位移邊界條件,對針刺C/C復合材料的拉伸破壞進行了有限元法(FEM)數(shù)值模擬,分析了單胞模型的漸進失效過程,并預測了材料的拉伸強度。開展了針刺C/C復合材料拉伸試驗,采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了材料的斷口形貌,數(shù)值預測結果與試驗吻合良好。針刺C/C復合材料受拉伸載荷后發(fā)生準脆性斷裂,拉伸應力-應變曲線呈雙線性,0°無緯碳布發(fā)生纖維斷裂和基體開裂破壞,90°無緯碳布出現(xiàn)橫向基體劈裂,最終斷裂發(fā)生在針刺纖維與面內(nèi)無緯碳布交叉區(qū)域。

【文章頁數(shù)】:8 頁

【部分圖文】:

圖1針刺C/C復合材料拉伸試件Fig.1TensilespecimenofneedledC/Ccomposites

圖1針刺C/C復合材料拉伸試件Fig.1TensilespecimenofneedledC/Ccomposites

譚勇洋,等:針刺C/C復合材料拉伸強度及漸進失效數(shù)值預測37351試驗材料及方法1.1材料及試樣試驗材料是采用T300碳纖維的針刺預制體經(jīng)過化學氣象滲透(CVI)工藝進行多次致密化所形成的C/C復合材料,其密度約為1.7~1.8g/cm3,孔隙率為7.5%~8.5%,針刺密度為3....


圖2拉伸破壞后的試件Fig.2Specimenaftertensilefracture

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圖3針刺C/C復合材料預制體示意圖Fig.3SchematicdiagramofneedledC/Ccompositepre-

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圖4針刺C/C復合材料單胞模型[8]Fig.4UnitcellmodelofneedledC/Ccomposites[8]

圖4針刺C/C復合材料單胞模型[8]Fig.4UnitcellmodelofneedledC/Ccomposites[8]

的單胞。為了建立合理的計算模型,對圖3中的單胞進行適當?shù)暮喕郏福荩簾o緯碳布假設為等厚度的橫觀各向同性單層板;網(wǎng)胎由隨機取向的短纖維與熱解碳基體構成,視為各向同性材料;針刺纖維是由刺針將面內(nèi)纖維打斷帶入Z方向所形成的,其圖3針刺C/C復合材料預制體示意圖Fig.3Schemati....



本文編號:3912520

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