平紋陶瓷基復(fù)合材料拉伸性能及損傷研究.pdf

1、過去三十多年，研究者們已經(jīng)對陶瓷基復(fù)合材料的力學(xué)性能和損傷機(jī)理進(jìn)行了大量的研究，目前主要關(guān)注整體性能較好的紡織結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料。由于紡織結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料本身細(xì)觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則、內(nèi)部缺陷較多，目前仍然無法準(zhǔn)確地預(yù)測和分析其力學(xué)行為，仍需要研究來揭示其力學(xué)行為，故有必要對其力學(xué)性能和損傷破壞機(jī)理進(jìn)行研究探索。
　　本文綜合應(yīng)用數(shù)值模擬和解析方法，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對平紋陶瓷基復(fù)合材料及其開孔試件的拉伸性能及損傷開展了纖維束、平紋結(jié)構(gòu)

2、的單胞，和層合板三個(gè)尺度上的研究。
　　在單胞尺度上，本文采用域分解方法建立了平紋機(jī)織結(jié)構(gòu)的單胞模型，通過二次開發(fā)子程序，考慮了拉伸過程中纖維束損傷引起的材料非線性，通過施加拉伸荷載，得到了單胞模型的拉伸應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比結(jié)果基本一致，并對平紋結(jié)構(gòu)對材料拉伸性能的影響進(jìn)行了分析。
　　在纖維束尺度上，本文采用解析方法依次得到了單向纖維束、0°/90°層合板的拉伸應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)，然后在有限元模型的計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基