三维四向C/C复合材料高温氧化环境强度预测

摘要：

在细观尺度下,基于逐渐损伤理论,建立了一种三维四向C/C复合材料高温强度预测模型.模型考虑了纤维束挤压后的截面形状、单胞的周期性以及纤维束和基体的脱黏等因素,引入考虑温度的三维Hashin失效准则进行单元的失效判定,预测了三维四向C/C复合材料室温和有防氧化保护700℃的拉伸强度.为了将模型发展到高温氧化环境,建立了考虑氧化速率的纤维束高温氧化环境力学性能退化模型,结合纤维束和单向板力学性能等价性原理,实现了无防氧化保护下三维四向C/C复合材料700℃拉伸强度的预测.研究了切边加工对三维四向复合材料强度的影响,建立了考虑切边宽度的切边三维四向复合材料强度预测模型,预测了有、无防氧化保护切边宽度为18mm的三维四向C/C复合材料拉伸强度.结果 表明:对非切边试验件在室温、有防氧化涂层700℃和无防氧化涂层700℃的预测误差分别为5.51％、7.20％和7.13％,拉伸过程的应力-应变曲线与试验结果吻合度较好;对切边试验件在室温和有防氧化涂层700℃的预测误差分别为0.88％和4.53％.多种类的算例表明预测模型合理、可靠.

关键词：三维编织、C/C复合材料、高温、氧化、切边、细观单胞、逐渐损伤、强度预测

所属期刊栏目：34

分类号：V231.9;TB33(航空发动机（推进系统）)

资助基金：江苏省高校研究生创新基金KYLX_0238;中央高校基本科研基金1002-56XQA15002;航空动力基金6141B090304

在线出版日期：2019-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：853-863