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准三维针刺C_f/SiC复合材料室温层向动态压缩力学行为的实验研究
  • ISSN号:1001-4888
  • 期刊名称:实验力学
  • 时间:0
  • 页码:37-44
  • 分类:O347.4[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]先进结构与材料研究所西北工业大学,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.10902090,11102168和10902008),教育部和国家外专局"111"创新引智计划(B07050)以及西北工业大学基础研究基金(No.JC201001)资助 致谢:本文的研究得到了国家自然科学基金(No.10902090,11102168和10902008),教育部和国家外专局“111”创新引智计划(B07050)以及西北工业大学基础研究基金(No.JC201001)的资助,全体作者在此表示感谢.
  • 相关项目:C/SiC复合材料在极端环境下的力学行为研究
中文摘要:

摘要:为了研究应变率对准三维针刺碳纤维增韧的碳化硅复合材料(C1/SIC)层向压缩力学性能的影响,本文利用分离式Hopkinson压杆装置对三维针刺Cf/SiC复合材料进行了应变率为10^-4至6.5×10^3S^-1,的单轴压缩力学性能测试。实验结果表明,由于材料缺陷,其动态压缩强度分布遵循weibuU分布。破坏时,材料并未表现出典型的脆性破坏,而是在应力达到压缩强度后经历了较大的伪塑性变形才最终破坏。这表明三维针刺Cf/SiC复合材料沿厚度方向针刺的碳纤维有助于提高材料的韧性。同时,材料的压缩强度随应变率的升高显著增大,并与对数应变率近似成线性关系。借助光学显微镜和扫描电镜对压缩断口的观察表明:材料的失效模式随着应变率变化而发生改变。在准静态下,材料主要表现为剪切和分层破坏,而在高应变率下,则主要表现为劈裂。

英文摘要:

To evaluate the influence of strain rate on laminar dynamic compression characteristics of quasi-3D needle-punched CJSiC composite, uni-axial compressive experiments were carried out at thestrain rate ranging from 10^-4 to 6.5 × 10^3s^-1 at room temperature. Experimental results show that the dynamic compressive strength distribution obeys Weibull distribution due to the inevitable heterogeneous distribution of defects as gas-holes. Catastrophic brittle failure was not observed for thespecimens tested at different strain rates. Instead, despite of the decrease of true stress with true strain after the stress reaches its compressive strength, the material still possesses a relatively high load-bearing capacity. It is also found that the compressive strength of the material increases obviouslywith the strain rate, and presents a linear relation with logarithm strain rate. Optical and scanning electron microscope (SEM) images of specimen's fracture surface indicate that the failure pattern of material varies with the strain rate applied. Under quasi-static loading, shear failure and delamination play important roles in the fracture process. However, split pattern is observed to feature the failure mode under high strain rate dynamic loading.

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期刊信息
  • 《实验力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学技术大学
  • 主编:于起峰
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号中国科技大学
  • 邮编:230026
  • 邮箱:sylx@ustc.edu.cn
  • 电话:0551-3601246
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4888
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1057/O3
  • 邮发代号:26-57
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6587