針刺陶瓷基復合材料應力應變響應模擬及驗證.pdf

1、針刺陶瓷基復合材料不僅改善了二維編織陶瓷基復合材料層間強度，而且比三維編織陶瓷基復合材料的工藝簡單、成本低，是一種極有發(fā)展?jié)摿Φ膹秃喜牧稀Ｄ壳皣鴥韧忉槍︶槾烫沾苫鶑秃喜牧系闹苽涔に嚭挽o強度試驗開展了大量的研究，但是針對該材料的本構關系與失效模型研究較少。因此對其本構關系與失效模型的研究有著積極的工程意義與應用價值。
　　根據針刺C/SiC復合材料細觀結構照片，建立了針刺C/SiC復合材料的細觀結構分析模型，采用有限元法對其彈性性能

2、進行了預測，并與試驗值進行對比，吻合較好，最后分析了工藝參數對彈性性能的影響。對于孔隙率，采用金相法與排水法測量開孔孔隙率，采用密度法計算總孔隙率，并將孔隙折減到相應的基體模量中，最后將折減后的模量代入模型進行彈性性能預測。
　　在建立的細觀結構模型基礎上，對針刺C/SiC復合材料拉伸應力-應變曲線進行了理論模擬和實驗研究。采用細觀力學模型、基體初始開裂模型、纖維失效統(tǒng)計學模型和剪滯理論來模擬針刺C/SiC復合材料中的基體和纖維束

3、失效，同時引入相應的破壞準則與剛度折減準則，分析了加載過程中的失效演化，得到了材料的應力-應變曲線，與試驗數據吻合較好。
　　基于連續(xù)損傷力學理論和實驗曲線，建立了針刺C/SiC復合材料損傷演化的本構方程。首先依據理論推導出本構方程和損傷演化方程；然后根據細觀力學模型計算出的彈性性能參數以及試驗曲線確定方程中的參數，并將模型寫入Matlab和Ansys二次開發(fā)(UPFs)中進行模擬驗證；最后根據建立的本構模型對復雜結構進行有限元分