C/C复合材料因比强度高、比模量高、高温下强度保持率高、较低的热膨胀系数,以及优异的抗热冲击性能而成为航天、军事领域热防护结构的主要备选材料。不同于树脂基纤维增强复合材料,C/C复合材料固有的界面裂纹和基体孔洞等微结构特征给其力学性能的准确把握带来极大挑战。本项目以三维编织C/C 为研究对象,通过传统显微观测和高分辨Micro-CT的运用获得其原位、无损的细微观结构信息,结合科学表征获得的材料组分材料(纤维、基体和界面)原位性能数据,建立能真实反映界面裂纹、基体孔洞等典型微结构特征的三维编织C/C复合材料细观结构模型,结合有限元方法数值预报整体材料的刚度性能。进一步建立组分材料的细观损伤模型和失效判据,数值模拟三维编织C/C复合材料的损伤演化及失效行为。本研究旨在为国内三维编织C/C复合材料的设计改进和工程应用奠定理论基础。
英文主题词C/C composites;; Component properties;Finite element analysis;Mechanical properties;Failure and analysis