二维机织C/SiC复合材料非线性力学行为数值模拟

发布时间：2021-12-11 05:59

　　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。

【文章来源】： 宇航材料工艺. 2017,47(01)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1能量法原理
2纤维束模型的建立
    2.1 几何模型的建立
    2.2 有限元模型的建立
3 C/Si C细观单胞有限元模型
    3.1 单胞几何模型
    3.2 单胞有限元模型
    3.3 材料性能退化方案及分析流程
4 数值分析与讨论
    4.1 单胞几何尺寸的确定
    4.2 应力-应变曲线
    4.3 渐进损伤过程中的材料参数变化
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]纺织复合材料细观力学分析的一般性周期性边界条件及其有限元实现 [J]. 张超,许希武,严雪.  航空学报. 2013(07)
[2]三维编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测 [J]. 张超,许希武,毛春见.  复合材料学报. 2011(02)
[3]三维五向编织复合材料渐进损伤分析及强度预测 [J]. 徐焜,许希武.  固体力学学报. 2010(02)
[4]2D编织陶瓷基复合材料应力-应变行为:分析预测 [J]. 陶永强,矫桂琼,王波,常岩军.  工程力学. 2009(10)
[5]三维编织复合材料渐进损伤的非线性数值分析 [J]. 徐焜,许希武.  力学学报. 2007(03)

博士论文
[1]机织复合材料多尺度渐进损伤研究[D]. 王新峰.南京航空航天大学. 2007

硕士论文
[1]2D-C/SiC复合材料的弹性常数预测及失效模式研究[D]. 张增光.西北工业大学. 2005



本文编号：3534136