SiC纤维增强钛基复合材料残余应力的数值模拟

发布时间：2017-10-07 20:03

  本文关键词：SiC纤维增强钛基复合材料残余应力的数值模拟

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【摘要】：采用有限元模拟方法研究了SiC纤维和SiC/Ti-6Al-4V复合材料的制备过程,用正交实验分析技术计算了不同参数对SiC纤维残余应力和复合材料致密度及残余应力的影响规律。结果表明,对于SiC纤维的制备过程,降低沉积温度和C涂层厚度则WC反应层中的轴向热应力降低。对于复合材料的热等静压过程,热等静压温度和包套厚度对复合材料致密度的影响较大,热等静压时间和纤维体积分数对致密度的影响较小,随着热等静压温度的升高和包套厚度的降低复合材料的致密度提高;适当提高热等静压温度和纤维体积分数、降低包套厚度能大大增大基体的径向残余应力和适当提高热等静压温度和包套厚度、降低热等静压时间,能大大降低基体的环向残余应力。建议热等静压温度为950-960℃,热等静压时间为9 h,包套的厚度为70-80 mm,纤维的体积分数为45%-50%。SiC纤维增强钛基复合材料残余应力模拟结果与用拉曼光谱法测试的数值有一定的不同,但是其变化趋势相近。
【作者单位】： 南京航空航天大学材料科学与技术学院;中国科学院金属研究所;
【关键词】： 钛基复合材料 SiC纤维 致密度 残余应力 有限元模拟
【分类号】：TB333
【正文快照】： Si C纤维增强钛基复合材料(TMCs)具有良好的比强度和比刚度,在600-1000℃仍保持优异的抗疲劳性能和抗蠕变性能。与传统的航空材料相比,使用钛基复合材料可大大减轻构件的重量(因为比重小)。例如用TMCs制备的高压压气机叶环重量可减轻70%以上[1]。因此,TMCs材料在航空航天领域

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本文编号：989783