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针刺陶瓷基复合材料孔隙缺陷参数化表征及其弹性参数预测
1
作者
孙士勇
李海林
王俊龙
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第4期20-27,67,共9页
针刺陶瓷基复合材料在航空航天等热端结构上具有广泛应用前景,但在预制、沉积等过程中产生的制造缺陷导致其性能分散性大,难以准确预测其力学行为。本文基于X射线显微镜和三维图像重构技术,结合概率拟合方法,对材料孔隙缺陷的尺寸和结...
针刺陶瓷基复合材料在航空航天等热端结构上具有广泛应用前景,但在预制、沉积等过程中产生的制造缺陷导致其性能分散性大,难以准确预测其力学行为。本文基于X射线显微镜和三维图像重构技术,结合概率拟合方法,对材料孔隙缺陷的尺寸和结构特征进行参数化表征,发现与单向层相比,网胎层孔隙率高,且孔隙等效直径大,但长宽比小。采用椭球拟合和多尺度建模方法,对材料的弹性性能进行了预测和分析,预测结果与实验结果相差约3.1%,具有较好的准确性。通过对孔隙参数的讨论发现:单向层孔隙在分布方向上具有较好的统一性,对纤维束长度方向弹性性能的削减程度低于对其他方向弹性性能的削减程度;相较而言,网胎层具有较高的孔隙率,通过改善工艺参数降低网胎层孔隙率,有利于进一步提高材料整体的弹性性能。
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关键词
针刺陶瓷基复合材料
X射线显微镜
孔隙缺陷表征
多尺度建模
弹性性能
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职称材料
题名
针刺陶瓷基复合材料孔隙缺陷参数化表征及其弹性参数预测
1
作者
孙士勇
李海林
王俊龙
机构
大连理工大学机械工程学院
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第4期20-27,67,共9页
基金
国家自然科学基金(51790173)。
文摘
针刺陶瓷基复合材料在航空航天等热端结构上具有广泛应用前景,但在预制、沉积等过程中产生的制造缺陷导致其性能分散性大,难以准确预测其力学行为。本文基于X射线显微镜和三维图像重构技术,结合概率拟合方法,对材料孔隙缺陷的尺寸和结构特征进行参数化表征,发现与单向层相比,网胎层孔隙率高,且孔隙等效直径大,但长宽比小。采用椭球拟合和多尺度建模方法,对材料的弹性性能进行了预测和分析,预测结果与实验结果相差约3.1%,具有较好的准确性。通过对孔隙参数的讨论发现:单向层孔隙在分布方向上具有较好的统一性,对纤维束长度方向弹性性能的削减程度低于对其他方向弹性性能的削减程度;相较而言,网胎层具有较高的孔隙率,通过改善工艺参数降低网胎层孔隙率,有利于进一步提高材料整体的弹性性能。
关键词
针刺陶瓷基复合材料
X射线显微镜
孔隙缺陷表征
多尺度建模
弹性性能
Keywords
needle-punched ceramic matrix composites
X-ray microscopy
characterization of pore defects
multiscale modelling
elastic properties
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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作者
出处
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1
针刺陶瓷基复合材料孔隙缺陷参数化表征及其弹性参数预测
孙士勇
李海林
王俊龙
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025
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职称材料
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