陶瓷梯度点阵结构热机械损伤行为研究

发布时间：2017-12-10 18:07

  本文关键词：陶瓷梯度点阵结构热机械损伤行为研究

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【摘要】：针对我国新一代超高音速飞行器热防护材料的关键技术,发展适用于超高音速飞行器服役环境要求的轻质多功能放热材料与结构,研究C/SiC梯度点阵结构在常温下的承载能力以及梯度形式对于其承载能力的影响,并研究在力-热耦合环境下梯度点阵结构的损伤演化及承载能力,为梯度点阵结构的设计和应用提供理论基础和技术储备。本文首先结合PUCK准则,定义了材料损伤触发和演化,以及损伤对于材料本构方程的影响,并编写了考虑损伤的材料本构子程序VUMAT。其次,以点阵结构芯杆倾角为控制变量,应用子程序分析均匀点阵结构芯杆倾角的改变对其承载能力的影响,结构受到的载荷包括平压、侧压、剪切、三点弯曲,芯杆在侧面投影的倾角分别为30°、45°、60°。再者,基于45度均匀点阵夹芯,通过控制点阵单胞尺寸按一定规律变化,建立了9种梯度点阵夹芯结构,研究了在三点弯曲载荷下梯度形式的不同对于结构承载能力的影响,并得到相应规律。最后,以C/SiC复合材料在高温下的力学行为为依据,发展了适应于热力耦合环境下的子程序VUMAT,分析了高温载荷对梯度点阵结构造成的破坏及损伤,并研究了其在受到高温载荷的情况下,梯度形式对其抗弯剩余承载能力的影响。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V214
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本文编号：1275385