纤维混编CMC-SiC的残余热应力计算

发布时间：2018-06-25 23:43

  本文选题：SiC基体 + SiC纤维　； 参考：《固体火箭技术》2017年04期

【摘要】：将SiC纤维引入到C/PyC/SiC中,有望减少因C纤维与SiC基体热膨胀系数不匹配而导致的基体残余热应力。研究了C纤维和SiC纤维混编方式和混编比例对复合材料残余热应力的影响规律。采用有限元法建模、计算了纤维混编接触分布和相间分布复合材料的残余热应力,结果表明:(1)与C/PyC/SiC比,C纤维和SiC纤维混编增强SiC基复合材料可减少SiC基体的残余拉应力;(2)相同混编比例时,纤维混编接触分布((x C-y SiC)/PyC/SiC)复合材料的基体轴向残余应力比纤维混编相间分布((x C×y SiC)/PyC/SiC)复合材料基体的小;(3)以纤维混编接触分布为例,SiC基体的轴向残余应力随混编复合材料中SiC纤维的增加而减小,但当C纤维和SiC纤维的混编比例由1∶2变为1∶4时,基体的轴向残余热应力仅从174 MPa下降到170 MPa。
[Abstract]:The introduction of sic fiber into C / PyC / sic is expected to reduce the residual thermal stress caused by the mismatch of thermal expansion coefficient between C fiber and sic matrix. The influence of blending mode and blending ratio of C fiber and sic fiber on residual thermal stress of composites was studied. The residual thermal stress of fiber mixed contact and interphase composites was calculated by finite element method. The results show that: (1) the residual tensile stress of sic matrix can be reduced by mixing with C / PyC / sic fiber / sic fiber, and (2) the residual tensile stress of sic matrix can be reduced when the ratio of C / PyC / sic is the same as that of C / sic fiber. The axial residual stress of (x C-y sic / PyC / sic) composites is smaller than that of (x C 脳 y sic) / PyC / sic composites. (3) the axial residual stress of sic matrix is compounded with blending. The increase of sic fiber in the composite material decreases, However, when the blending ratio of C fiber and sic fiber changed from 1:2 to 1:4, the axial residual thermal stress of the matrix decreased only from 174 MPA to 170 MPA.
【作者单位】： 超高温复合材料国防科技重点实验室西北工业大学;中航复合材料有限责任公司技术发展部;
【基金】：自然科学基金(51372204)
【分类号】：TB332

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本文编号：2068053