环境温度对二维编织SiC/SiC复合材料拉-拉疲劳性能的影响

1

作者 陈易诚 邓杨芳 +3 位作者 王红彬 于国强 高希光 宋迎东 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期68-73,104,共7页

为了研究环境温度对陶瓷基复合材料疲劳性能的影响,在室温和800℃、1000℃、1200℃氩气环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉-拉疲劳实验。获取了四种温度条件下二维编织SiC/SiC复合材料的S-N曲线。基于实验结果分析了室温环境与高... 为了研究环境温度对陶瓷基复合材料疲劳性能的影响,在室温和800℃、1000℃、1200℃氩气环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉-拉疲劳实验。获取了四种温度条件下二维编织SiC/SiC复合材料的S-N曲线。基于实验结果分析了室温环境与高温环境下材料疲劳特性的差异以及材料疲劳极限随实验温度的变化规律。在光学显微镜下对不同温度条件下的试件断口进行了观察。结果表明:800℃以上高温氩气环境下二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳极限应力要大幅低于室温环境,并且800℃、1000℃、1200℃三种温度下材料的疲劳极限应力呈现出随温度升高而阶梯下降的规律。室温环境下材料失效前的最大应变在0.41%左右,800℃~1200℃范围内材料失效前的最大应变在0.2%左右。高温条件下疲劳断裂试件断口纤维拔出现象较室温试件明显,并且纤维拔出程度会随着温度的升高而加剧。实验结果证明在惰性气体环境下温度仍对二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳性能起着决定性的作用。最大应变数据可用于判断材料的疲劳损伤程度。高温条件下二维编织SiC/SiC复合材料内部界面性能会出现衰退导致材料的疲劳性能下降。 展开更多

关键词 航空发动机 陶瓷基复合材料 二维编织sic/sic复合材料 疲劳性能 断口形貌

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环境温度对二维编织SiC/SiC复合材料拉伸性能的影响研究

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作者 杜金康 于国强 +4 位作者 庞洋龙 张华军 梁小强 高希光 宋迎东 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期212-218,共7页

为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜... 为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜拍摄了试件的断口形貌。结果表明:800~1200℃内,二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸应力-应变响应同样具有明显的双线性特征,初始线性段的弹性模量与室温测试结果相近,高温环境下第二线性段弹性模量低于室温环境;800~1200℃惰性气体环境下材料拉伸强度较室温环境低20%左右;温度主要影响材料中纤维与基体的结合状态和SiC纤维的强度。一方面,温度越高断口纤维拔出情况越严重;另一方面,温度越高SiC纤维强度越低,二维编织SiC/SiC复合材料强度也有所下降。 展开更多

关键词 航空发动机 陶瓷基复合材料 二维编织sic/sic复合材料 拉伸性能 断口形貌

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二维三轴编织碳纤维复合材料的冲击响应及冲击后压缩行为

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作者 孙洋 黄建 +4 位作者 赵振强 周海丽 李超 张立泉 张超 《材料工程》 北大核心 2025年第1期211-218,共8页

采用树脂传递塑膜工艺制备碳纤维二维三轴编织复合材料,分别通过空气炮系统和落锤冲击实验系统开展了二维三轴编织复合材料在不同冲击能量下的高、低速冲击实验,并通过超声C扫描获取了不同冲击能量下的分层损伤情况,分析了二维三轴编织... 采用树脂传递塑膜工艺制备碳纤维二维三轴编织复合材料,分别通过空气炮系统和落锤冲击实验系统开展了二维三轴编织复合材料在不同冲击能量下的高、低速冲击实验,并通过超声C扫描获取了不同冲击能量下的分层损伤情况,分析了二维三轴编织复合材料的高、低速冲击响应及损伤失效特性。然后,对低速冲击试样开展压缩实验,结合数字图像同步测试技术,阐明了不同冲击能量下二维三轴编织复合材料的冲击后压缩性能。结果表明,在低速冲击载荷下,随着冲击能量的增加,二维三轴编织复合材料的损伤面积等比例增大,但能量吸收增大了近2倍,在6.7 J/mm的冲击能量下,材料内部产生严重的损伤,导致其剩余强度大幅下降。二维三轴编织复合材料的弹道极限速度约为138.5 m/s,当弹体入射速度大于弹道极限速度时,其损伤面积随弹体入射速度的增大而降低。 展开更多

关键词 二维三轴编织 碳纤维复合材料 高速冲击 低速冲击 冲击后压缩

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二维平纹编织C/SiC复合材料的超高速碰撞实验 被引量：4

4

作者 杨扬 徐绯 +2 位作者 张岳青 莫建军 陶彦辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期156-162,共7页

利用电炮加载聚酯薄膜飞片分别对二维平纹编织C/SiC复合材料(2D-C/SiC)和LY12硬铝材料在3.4～9.5km/s速度下进行碰撞实验。利用光纤位移干涉仪测定了靶材的自由面速度,并对高速撞击碎片颗粒进行了收集,采用超声波扫描系统无损检测等方法... 利用电炮加载聚酯薄膜飞片分别对二维平纹编织C/SiC复合材料(2D-C/SiC)和LY12硬铝材料在3.4～9.5km/s速度下进行碰撞实验。利用光纤位移干涉仪测定了靶材的自由面速度,并对高速撞击碎片颗粒进行了收集,采用超声波扫描系统无损检测等方法对2D-C/SiC材料在超高速冲击载荷作用下的力学响应进行了检测。结果表明,随着冲击能量的增大,2D-C/SiC材料板自由面速度逐渐升高,损伤局部且面积逐渐增大,碎片云团作用区域逐渐变大。与铝板相比,2D-C/SiC材料碎片云团整体能量较小、作用区域较大、能量面密度较低,是飞行器防护结构设计中一种比较理想的防护材料。 展开更多

关键词 爆炸力学 超高速碰撞 电炮 二维平纹编织C sic复合材料 碎片云

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二维编织C/SiC复合材料高温拉伸性能研究 被引量：10

5

作者 张伟 吕胜利 +1 位作者 吕毅 安国锋 《强度与环境》 2009年第1期22-26,共5页

对二维编织C/SiC复合材料在1300°C高温氩气、湿氧环境下拉伸性能进行了实验,结合断口观察分析了其在拉伸载荷下的损伤和破坏机理。试验结果表明,二维编织C/SiC复合材料在高温氩气、湿氧环境下表现为非线性特征,通过对比发现,由于... 对二维编织C/SiC复合材料在1300°C高温氩气、湿氧环境下拉伸性能进行了实验,结合断口观察分析了其在拉伸载荷下的损伤和破坏机理。试验结果表明,二维编织C/SiC复合材料在高温氩气、湿氧环境下表现为非线性特征,通过对比发现,由于氧化作用,高温氩气环境下拉伸强度、破坏应变和比例极限均高于高温湿氧环境。断口观察表明,基体开裂、层间分层以及纤维和纤维束的断裂拔出是材料拉伸破坏的主要形式。 展开更多

关键词 二维编织C/sic 高温氩气 湿氧环境 拉伸性能 断口

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二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料宏观弹性常数预测及模态试验研究 被引量：17

6

作者 胡殿印 曾雨琪 +3 位作者 张龙 梅文斌 申秀丽 王荣桥 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期465-472,共8页

为了研究二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料振动特性,建立了宏观等效弹性常数预测方法,并在此基础上开展了复合材料平板件的模态分析及试验验证。首先,根据二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料结构特点,建立了基于3次B样条曲线和正弦曲线的单胞... 为了研究二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料振动特性,建立了宏观等效弹性常数预测方法,并在此基础上开展了复合材料平板件的模态分析及试验验证。首先,根据二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料结构特点,建立了基于3次B样条曲线和正弦曲线的单胞模型;然后,利用细观力学有限元法预测了复合材料的宏观等效弹性常数,弹性模量预测结果与文献试验数据的相对误差小于3%;最后,开展了二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料平板件的锤击法模态测试试验,有限元预测的前五阶模态频率与测试结果相比,相对误差均小于4%。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 二维编织 单胞模型 细观力学有限元法 模态试验

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二维编织C/SiC复合材料板疲劳损伤分析 被引量：2

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作者 陈天雄 张铮 +1 位作者 王奇志 林彗星 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期192-199,共8页

为探索复合材料损伤的基本规律,首先,基于损伤力学,结合Tsai-Hill强度理论,提出了表征二维编织C/SiC复合材料损伤各向异性的损伤演化方程;然后,在商业有限元软件ANSYS环境中进行了二次开发,形成了考虑材料刚度随损伤折减的损伤模拟程序... 为探索复合材料损伤的基本规律,首先,基于损伤力学,结合Tsai-Hill强度理论,提出了表征二维编织C/SiC复合材料损伤各向异性的损伤演化方程;然后,在商业有限元软件ANSYS环境中进行了二次开发,形成了考虑材料刚度随损伤折减的损伤模拟程序;其次,对二维编织C/SiC复合材料板模型进行了损伤模拟分析,结果表明材料损伤过程中应力与损伤度对单元破坏起共同作用;最后,对损伤演化方程的形式提出了讨论与改进,并通过模拟计算揭示了复合材料在损伤驱动力及材料特性作用下损伤呈现各向异性演化的特征,说明材料各向异性损伤是其材料特性及受载形式产生的必然结果。 展开更多

关键词 复合材料 二维编织 损伤 各向异性 有限元

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编织结构三维仿真及其对C/SiC复合材料性能的影响 被引量：7

8

作者 周新贵 游宇 +2 位作者 张长瑞 黄伯云 刘学业 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期200-205,共6页

以连续碳纤维增强的碳化硅复合材料为研究对象,利用计算机仿真技术实现了纤维预制体结构的三维仿真;同时采用CVD+PIP联合工艺制备了2.5D与三维四向2种结构的C/SiC复合材料,研究了预制体结构与复合材料力学性能之间的关系。结果表明:三... 以连续碳纤维增强的碳化硅复合材料为研究对象,利用计算机仿真技术实现了纤维预制体结构的三维仿真;同时采用CVD+PIP联合工艺制备了2.5D与三维四向2种结构的C/SiC复合材料,研究了预制体结构与复合材料力学性能之间的关系。结果表明:三维四向编织结构C/SiC复合材料的x向弯曲强度达到399.2 MPa,层间剪切强度达到38.1 MPa,断裂韧性达到16.0 MPa.m1/2,各项力学性能均高于2.5D编织结构的C/SiC复合材料的力学性能。 展开更多

关键词 编织结构 C/sic复合材料 结构仿真 力学性能

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二维C/SiC复合材料连接的显微结构与性能 被引量：8

9

作者 童巧英 成来飞 张立同 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期14-16,21,共4页

采用 Ni基连接剂作为中间层在 130 0℃、真空条件下对二维编织 C/Si C复合材料用液相渗透法进行了加压连接 ,所施压力为 2 0 MPa,连接保温时间分别为 15 ,30 ,4 5 ,6 0 min。用扫描电镜 SEM及能谱分析了连接情况 ,结果表明所采用 Ni基... 采用 Ni基连接剂作为中间层在 130 0℃、真空条件下对二维编织 C/Si C复合材料用液相渗透法进行了加压连接 ,所施压力为 2 0 MPa,连接保温时间分别为 15 ,30 ,4 5 ,6 0 min。用扫描电镜 SEM及能谱分析了连接情况 ,结果表明所采用 Ni基连接剂与 C/Si C复合材料有较好的润湿性 ,Ni基连接剂熔融后可进入复合材料的孔隙。接头三点弯曲强度可达 6 0 展开更多

关键词 二维C/sic复合材料 显微结构 性能 液相渗透 连接 陶瓷 润湿性 镍基连接剂 碳 碳化硅

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先驱体浸渍裂解结合化学气相渗透工艺下二维半和三维织构SiC/SiC复合材料的结构与性能 被引量：7

10

作者 赵爽 杨自春 周新贵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期2715-2718,共4页

通过先驱体浸渍裂解工艺结合化学气相渗透工艺(PIP+CVI)制备了二维半(2.5D)和三维(3D)编织结构的碳化硅纤维增强碳化硅基(SiC/SiC)复合材料,对两者的密度、热导率、力学性能以及微观结构等进行了测试分析。结果表明,PIP+CVI工艺制备的Si... 通过先驱体浸渍裂解工艺结合化学气相渗透工艺(PIP+CVI)制备了二维半(2.5D)和三维(3D)编织结构的碳化硅纤维增强碳化硅基(SiC/SiC)复合材料,对两者的密度、热导率、力学性能以及微观结构等进行了测试分析。结果表明,PIP+CVI工艺制备的SiC/SiC复合材料具有较低的密度(1.98~2.43g·cm-3)和热导率(0.85~2.08 W·m^(-1)·K^(-1)),初期CVI纤维涂层能够提高纤维-基体界面剪切强度(~141.0 MPa),从而提高SiC/SiC复合材料的力学性能,后期CVI整体涂层明显提高了2.5DSiC/SiC复合材料的密度、热导率和力学性能,对3DSiC/SiC复合材料性能的影响不明显。 展开更多

关键词 先驱体浸渍裂解(PIP) 化学气相渗透(CVI) 编织结构 碳化硅纤维增强碳化硅基(sic/sic)复合材料 致密度 热导率 力学性能

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三维编织C/SiC复合材料结构的固有特性分析

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作者 吕胜利 吕毅 《航空制造技术》 2006年第2期109-110,共2页

关键词 三维编织复合材料 C/sic 热结构 特性分析 层间剪切强度 发动机燃烧室 耐高温性能 厚度方向 强度性能 层合板

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二维机织C/SiC复合材料非线性力学行为数值模拟 被引量：4

12

作者 曾翔龙 王奇志 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期29-36,共8页

建立了考虑纤维束内部缺陷以及外部基体缺陷的多尺度单胞模型。首先依据电镜扫描图和材料内部单胞的密度,确定了纤维束单胞和复合材料单胞的几何尺寸;然后引入周期性边界条件,利用含缺陷的纤维束单胞模型计算了其初始模量和强度;最后使... 建立了考虑纤维束内部缺陷以及外部基体缺陷的多尺度单胞模型。首先依据电镜扫描图和材料内部单胞的密度,确定了纤维束单胞和复合材料单胞的几何尺寸;然后引入周期性边界条件,利用含缺陷的纤维束单胞模型计算了其初始模量和强度;最后使用由电镜扫描图确定尺寸的复合材料单胞模型,利用上一尺度的材料参数,对复合材料的模量进行了预测;并建立了含损伤纤维束单胞的刚度矩阵,运用基于不同失效模式下损伤状态变量的刚度渐进折减法表征材料积分点损伤,通过数值结果与试验结果的对比,分析了Hashin准则作为判定纤维束起始损伤的适用性,并最终据此给出了单轴载荷作用下受损材料参数的变化情况。分析表明:基于考虑两种缺陷的多尺度模型,使用Hashin准则对C/Si C复合材料单胞进行非线性应力-应变行为数值预报与实验吻合良好。 展开更多

关键词 二维机织 C/sic复合材料 Hashin准则 细观结构 有限元法

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三维六向编织SiC_(f)/SiC复合材料的力学行为及其损伤机制 被引量：1

13

作者 袁琼 邱海鹏 +4 位作者 谢巍杰 王岭 王晓猛 张典堂 钱坤 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期81-89,共9页

为解决陶瓷基复合材料在服役过程中因拉伸和弯曲导致的失效问题,以三维六向编织SiC_(f)/SiC复合材料为研究对象,分析了受力过程中复合材料力学行为与纤维及结构的联系机制。采用微计算机断层扫描技术获得材料结构及孔隙的三维图像,对复... 为解决陶瓷基复合材料在服役过程中因拉伸和弯曲导致的失效问题,以三维六向编织SiC_(f)/SiC复合材料为研究对象,分析了受力过程中复合材料力学行为与纤维及结构的联系机制。采用微计算机断层扫描技术获得材料结构及孔隙的三维图像,对复合材料纵向和横向进行拉伸、弯曲性能测试,并阐明其损伤机制。结果表明:复合材料呈现明显的各向异性特性,纵向拉伸强度和弯曲强度分别是横向的10.37、5.06倍;复合材料不同方向受力的损伤模式不同,拉伸载荷下纵向试样裂纹沿着六向纱呈Z字形扩展,而横向试样裂纹沿着编织轴向扩展,最终导致拉伸破坏;弯曲载荷下裂纹沿着厚度方向扩展,并最终导致纵向及横向试样的韧性断裂,且纵向韧性优于横向。 展开更多

关键词 三维六向编织物 sic_(f)/sic复合材料 复合材料失效 单轴拉伸 三点弯曲测试 损伤机制

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平纹编织C/SiC复合材料在室温和高温环境下的拉伸行为 被引量：11

14

作者 王锟 陈刘定 郑翔 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期78-84,共7页

通过单向拉伸试验,对比研究平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料在室温和高温(1300℃,包括惰性气氛和湿氧气氛)环境下的宏观力学特性,并采用光学显微镜和扫描电镜对试件断口进行显微观察,分析其损伤模式和破坏机理。结果表明:C/SiC复合材料的... 通过单向拉伸试验,对比研究平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料在室温和高温(1300℃,包括惰性气氛和湿氧气氛)环境下的宏观力学特性,并采用光学显微镜和扫描电镜对试件断口进行显微观察,分析其损伤模式和破坏机理。结果表明:C/SiC复合材料的室温和高温拉伸行为通常表现为非线性特征,在低应力时就开始出现损伤;纤维与基体之间界面滑行阻力的降低使C/SiC复合材料在高温惰性气氛环境下的拉伸强度和破坏应变均比室温下的高;碳纤维的氧化严重影响材料的承载能力导致高温湿氧环境下的拉伸强度和破坏应变均比室温下的低;C/SiC复合材料室温和高温下的拉伸均呈现韧性断裂,断口较为相似,只是纤维拔出长度和断口的平齐程度有所不同,其中高温惰性气氛环境下纤维拔出最长,高温湿氧环境下试件断口有明显的被氧化痕迹;0°纤维束表面基体开裂、明显的层间分层以及0°纤维和纤维束的拔出和断裂同时携带90°纤维束拔出是C/SiC复合材料在室温和高温下的拉伸破坏机理。 展开更多

关键词 平纹编织C/sic 陶瓷基复合材料 拉伸行为 损伤机理

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开孔对平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料力学行为的影响 被引量：4

15

作者 陈刘定 童小燕 +1 位作者 姚磊江 程起有 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期71-74,共4页

通过拉伸、压缩和疲劳实验结合断口显微观察并与光滑试样进行对比,研究开孔对平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料力学行为的影响。结果表明:开孔试样的拉伸行为和光滑试样一样表现为非线性,拉伸强度降低11.8%,拉伸破坏应变降低54.3%;开孔试样... 通过拉伸、压缩和疲劳实验结合断口显微观察并与光滑试样进行对比,研究开孔对平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料力学行为的影响。结果表明:开孔试样的拉伸行为和光滑试样一样表现为非线性,拉伸强度降低11.8%,拉伸破坏应变降低54.3%;开孔试样的压缩行为与光滑试样不同,低应力时表现为线性,应力增大到一定程度时由于裂纹闭合效应较为明显,开始表现出明显的非线性,压缩强度降低12.2%,压缩破坏应变降低54.9%;开孔试样的疲劳极限约为其极限拉伸强度的88%,与光滑试样相同;开孔试样在拉伸、压缩和疲劳载荷作用下都具有较小的应力集中系数,对开孔敏感性较小;开孔试样断口一般从孔中间穿过,破坏首先发生在试样孔边应力集中最严重的地方,断口方向与孔边初始缺陷有关。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 平纹编织C/sic 开孔 拉伸行为 压缩行为 疲劳行为

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非正交二维平纹编织树脂基复合材料的弹性性能 被引量：2

16

作者 杜龙 矫桂琼 +2 位作者 贾普荣 王文贵 戴棣 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期813-816,823,共5页

二维编织布在铺设形状复杂的复合材料结构时,如果边缘受到拉剪,经纬纱之间的夹角会发生变化;在固化过程中,原本正交的经纬纱走向也可能发生偏转。经纬纱之间夹角的变化会增加材料的各向异性,进而影响结构的力学性能。本文通过试验研究... 二维编织布在铺设形状复杂的复合材料结构时,如果边缘受到拉剪,经纬纱之间的夹角会发生变化;在固化过程中,原本正交的经纬纱走向也可能发生偏转。经纬纱之间夹角的变化会增加材料的各向异性,进而影响结构的力学性能。本文通过试验研究了纤维束偏转对二维编织复合材料弹性性能的影响,分别进行了三种典型试验件面内拉伸弹性模量的测试。基于刚度体平均方法,提出了一种非正交二维编织树脂基复合材料的刚度预测模型,并在此基础上分析了纤维束偏转对材料有效性能的影响规律。计算结果与试验数据符合良好。 展开更多

关键词 复合材料 二维编织 非正交单胞模型 弹性性能

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SiC颗粒增强铝基复合材料切削表面分形维数及其与抗磨损性能的关系 被引量：1

17

作者 刘亚俊 汤勇 +1 位作者 万珍平 叶邦彦 《材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期17-20,共4页

做为一种耐磨性能很好的材料 ,SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面具有分形特征。实际研究表明SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面分形维数与抗磨损性能有密切关系 ,本文还分析了表面分形维数越大其抗磨损性能越强的机理。

关键词 sic颗粒增强铝基复合材料 切削表面 分形维数 分形表面 抗磨损性能 碳化硅

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二维三轴编织复合材料预压单胞模型建立及其弹性规律数值预测 被引量：1

18

作者 张芳芳 段永川 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期85-91,共7页

针对二维三轴编织复合材料预压参数化单胞模型建立困难的问题,结合变形后的预制件模型单元离散数据,采用体素法生成了参数化的单胞模型,同时利用周期三次样条曲线构造了纤维束路径,建立了纤维束任意一点处的材料方向计算方法,以及可以... 针对二维三轴编织复合材料预压参数化单胞模型建立困难的问题,结合变形后的预制件模型单元离散数据,采用体素法生成了参数化的单胞模型,同时利用周期三次样条曲线构造了纤维束路径,建立了纤维束任意一点处的材料方向计算方法,以及可以描述非对称透镜形平面曲线的参数方程,然后通过单元切割程序,获得了挤压变形的编织预制件网格模型。结合变形后的预制件单元离散数据,利用体素法生成了在界面上和单胞边界面上均位移连续的参数化单胞模型,分析了不同网格尺寸下有限元模型的收敛性,并验证了模型的计算精度。实验结果表明可利用该模型对实际预压条件下二维三轴编织复合材料的弹性规律进行预测。 展开更多

关键词 体素网格 刚度预报 参数化单胞 二维三轴编织 复合材料

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二维编织碳纤维增强复合材料管件耐冲击性能研究 被引量：1

19

作者 钟智丽 王子帅 《纺织科学与工程学报》 CAS 2019年第3期32-35,共4页

对碳纤维复合材料管件进行耐冲击性能测试,分析并讨论了编织节距等参数对碳纤维增强复合材料关键的耐冲击性能影响。结果表明,增强体碳纤维本身表现出的脆性大,使得复合后管件的耐冲击性能表现不明显;节距越小,纱线交织紧密,成为有机的... 对碳纤维复合材料管件进行耐冲击性能测试,分析并讨论了编织节距等参数对碳纤维增强复合材料关键的耐冲击性能影响。结果表明,增强体碳纤维本身表现出的脆性大,使得复合后管件的耐冲击性能表现不明显;节距越小,纱线交织紧密,成为有机的一个整体,耐冲击性能越好。 展开更多

关键词 碳纤维 复合材料 二维编织技术 管件 耐冲击

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碳-芳纶二维编织复合材料层板的抗低速冲击性能 被引量：8

20

作者 孙颖 田书全 +1 位作者 唐梦云 陈冬 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期1-6,共6页

为评价不同混杂结构复合材料冲击阻抗的混杂效应,通过引入芳纶纤维增强体制备了层间混杂(IE)、夹芯混杂(SA)、非对称混杂(US)和层内混杂(IA)的碳-芳纶二维编织复合材料,并通过落锤冲击实验研究了混杂结构对其冲击载荷、冲击吸收能量、... 为评价不同混杂结构复合材料冲击阻抗的混杂效应,通过引入芳纶纤维增强体制备了层间混杂(IE)、夹芯混杂(SA)、非对称混杂(US)和层内混杂(IA)的碳-芳纶二维编织复合材料,并通过落锤冲击实验研究了混杂结构对其冲击载荷、冲击吸收能量、损伤形貌等性能的影响.实验结果表明:层内混杂(IA)试样具有最高的峰值载荷(4.28 k N),比非混杂结构层板高37.2%;其他混杂结构试样中,峰值载荷均低于非混杂结构层板,层板IE的韧性指数DI值比层板SA的高31.5%,说明层间混杂结构表现出比夹芯混杂结构优良的冲击韧性;但IA的弹性应变能(5.964 J)最大,其他试样弹性应变能(几乎为0)远小于试样IA,表明试样IA在冲击过程中产生了较大的弹性变形,表现出优良的韧性性能.通过超声扫描成像系统观察并评价层板内部冲击损伤及失效机理可知:碳纤维层板产生了较严重的内部损伤,试样SA和试样US侧面产生了分层现象;试样IE的C扫描图像显示试样产生了程度较轻的内部损伤,但和试样IA相比,其蓝色区域分布范围较大;IA试样冲击内部损伤面积较小,说明碳纤维和芳纶纤维相互交织排列的层内混杂结构,表现出较强的塑性变形能力和良好的抗冲击性能. 展开更多

关键词 碳纤维 芳纶纤维 二维编织 复合材料 混杂结构 低速冲击

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