三维四向编织CMCs拉伸性能及损伤演化数值预测

编号 zgly0001478960

文献类型 期刊论文

文献题名 三维四向编织CMCs拉伸性能及损伤演化数值预测

作者 石多奇  景鑫  杨晓光 

作者单位 北京航空航天大学能源与动力工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2014年06期

年份 2014 

分类号 TB332 

关键词 陶瓷基复合材料  三维编织  本构关系  损伤破坏  强度预测 

文摘内容 发展了一种能够预测三维四向编织陶瓷基复合材料(3D-B-CMCs)拉伸模量与强度以及损伤演化过程的数值计算方法。首先,利用复合圆柱(CCA)和全局载荷分担(GLS)两种模型预测了纤维束的弹性模量和拉伸强度;然后,利用微焦点CT技术建立了能够反映3D-B-CMCs真实编织几何结构的胞元模型;其次,采用Hashin纤维束失效模型以及考虑单元尺寸的各向异性损伤力学本构模型,编制了ABAQUS/UMAT子程序,对3D-BCMCs材料宏观拉伸的整个过程进行了计算模拟,预测了宏观拉伸应力-应变曲线,并与试验结果相吻合,证明了所建立方法的合理性和UMAT程序的有效性。同时,研究和讨论了拉伸过程中材料内部不同的损伤破坏模式对复合材料整体力学性能的影响,为材料的疲劳和蠕变等力学行为的内部损伤演化提供了依据。