平纹编织SiC/SiC复合材料多尺度建模及强度预测

编号 zgly0001683512

文献类型 期刊论文

文献题名 平纹编织SiC/SiC复合材料多尺度建模及强度预测

作者 惠新育  许英杰  张卫红  何宗倍 

作者单位 西北工业大学机电学院  中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2019年10期

年份 2019 

分类号 TB332 

关键词 平纹编织SiC/SiC复合材料  多尺度建模  周期性边界条件  渐进损伤  强度 

文摘内容 连续SiC纤维增强SiC基体复合材料(SiC/SiC)具有优异的高温力学性能、辐照稳定性及较低的氚渗透率,在核工程结构领域具有良好的应用前景,掌握其承载状态下的损伤演化和强度性能,对SiC/SiC复合材料的应用具有重要指导意义。本文基于平纹编织SiC/SiC复合材料的制备过程和组分材料分布的多尺度特性,考虑复合材料微观结构的局部近似周期性,建立了纤维丝尺度和纤维束尺度单胞模型。使用有限元分析软件对纤维丝尺度模型的弹性性能和强度性能进行预测,将这些性能参数代入纤维束尺度模型,引入Tsai-Wu失效准则,根据材料的不同失效模式并对失效单元进行方向性刚度折减,模拟了平纹编织SiC/SiC复合材料在单轴拉伸载荷下的渐进损伤过程。数值模拟曲线与试验曲线吻合较好,实现了对平纹编织SiC/SiC复合材料强度的有效预测。