层合陶瓷基复合材料多尺度应力—应变计算模型

发布时间：2018-01-26 19:10

本文关键词： 陶瓷基复合材料(CMCs) 多尺度模型应力—应变行为细观力学模型有限元法(FEM)　出处：《航空动力学报》2017年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：对层合陶瓷基复合材料(CMCs)的应力-应变行为进行了研究。基于多尺度分析方法,实现了由组分性能参数到层合陶瓷基复合材料整体应力-应变的计算。采用可实现单向纤维增强陶瓷基复合材料应力-应变计算的细观力学模型,由材料的细观组分性能计算出单向板的非线性弹性性能,并将单向板的弹性性能作为层合复合材料模型的输入参数,通过有限元法计算层合陶瓷基复合材料的整体应力-应变响应。与试验数据的对比表明:采用该模型可以实现层合陶瓷基复合材料在单调拉伸载荷及拉伸加卸载条件下应力-应变曲线的预测,其中数据的最大偏离为19.61%.
[Abstract]:The stress-strain behavior of laminated ceramic matrix composites (CMCs) was studied based on multi-scale analysis method. The overall stress-strain calculation from component performance parameters to laminated ceramic matrix composites was realized. A meso-mechanical model was used to calculate the stress-strain of unidirectional fiber reinforced ceramic matrix composites. The nonlinear elastic properties of unidirectional plates are calculated from the meso-component properties of materials, and the elastic properties of unidirectional plates are taken as input parameters of laminated composite model. The overall stress-strain response of laminated ceramic matrix composites is calculated by finite element method. The model can be used to predict the stress-strain curves of laminated ceramic matrix composites under monotone tensile loading and tensile loading and unloading. The maximum deviation of data is 19.61.
【作者单位】：南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51575261,51675266) 航空科学基金(2015ZB52016) 南京航空航天大学校博士学位论文创新与创优基金(BCXJ14-02) 江苏省高校优势学科建设工程资助项目
【分类号】：TQ174.758.2
【正文快照】： 引用格式:方光武,宋迎东,高希光.层合陶瓷基复合材料多尺度应力-应变计算模型[J].航空动力学报,2017,32(6):1375-1380.FANG Guangwu,SONG Yingdong,GAO Xiguang.Multi-scale stress-strain calculation model of laminated ceramic matrixcomposites[J].Journal of Aerospace

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