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考虑孔隙和微裂纹缺陷的C/C—SiC编织复合材料等效模量计算
  • ISSN号:1000-3851
  • 期刊名称:《复合材料学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]西北工业大学中法并行工程联合实验室,高性能计算中心,现代设计与集成制造教育部重点实验室,西安710072, [2]西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(90405016;50775184);973计划(2006CB601205);863项目(2006AA042122);教育部博士点基金(20060699006);航空科学基金(2006ZA53006);陕西省科技计划项目(2006K05-G25);西安应用材料创新基金(XA-AM-200705)
中文摘要:

通过观察C/C-SiC复合材料组元分布的扫描电子显微镜(SEM)照片,获得了C/C—SiC复合材料化学气相渗透(CVI)制备过程中产生孔隙和微裂纹的几何信息。在此基础上,建立了包含孔隙和微裂纹的C/C—SiC微结构有限元模型,并利用均匀化等效计算方法预测了平纹编织C/C-SiC复合材料的模量。针对CVI沉积方式制备的2组不同的C/C-SiC复合材料,实验测试与等效计算结果表明:基于SEM照片建立的C/C—SiC纤维束和复合材料微结构有限元模型,能够反映CVI工艺制备C/C—SiC中孔隙和微裂纹的分布状况;计算结果与实验数据有良好的一致性,数值计算可有效预测C/C—SiC编织复合材料的模量。

英文摘要:

The woven carbon fiber reinforced C-SiC binary matrix (C/C-SiC) composite manufactured by chemical vapor infiltration (CVI) method was investigated. Based on the material tomography of scanning electron microscopy (SEM), distributions of porosities and micro-cracks were identified and included in the finite element model of C/C- SiC composites. The homogenization method was used for the evaluation of effective modulus of woven C/C-SiC composites. The results of the numerical computing and experimental tests were compared for two cases of C/C-SiC composites with different layer thickness. It is shown that the proposed finite element models of C/C-SiC can characterize physically the real situation of the involved porosities and micro-cracks related to the CVI process. The numerical results of effective modulus agree reasonably with the experimental ones.

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期刊信息
  • 《复合材料学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:工业和信息化部
  • 主办单位:北京航空航天大学 中国复合材料学会
  • 主编:益小苏
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:
  • 电话:010-82316907
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3851
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1801/TB
  • 邮发代号:80-413
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:17731