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对复合材料高温下的力学性能的理论预测进行了研究,验证了Tr-n模型和Tsai-Hahn准则等在预测复合材料高温下的基本力学性能方面的可行性。研究结果表明,用Tr-n模型在一定程度上可有效地模拟复合的高温力学性能变化规律。 相似文献
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本文通过对复合材料高温下的力学性能变化规律的分析,研究了从高温力学性能变化评价复合材料耐热性的问题。 相似文献
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研究了用压铸法制备的Al2O3f/Zn-Al复合材料的制备工艺和力学性能。结果表明,Al2O3短纤维的加入使Zn-Al合金的压缩强度、室温和高温硬度以及线膨胀系数等性能得到明显改善,而其拉伸强度变化不大。此外还讨论了影响该复合材料力学性能的因素。 相似文献
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在细观尺度下,基于逐渐损伤理论,建立了一种三维四向C/C复合材料高温强度预测模型。模型考虑了纤维束挤压后的截面形状、单胞的周期性以及纤维束和基体的脱黏等因素,引入考虑温度的三维Hashin失效准则进行单元的失效判定,预测了三维四向C/C复合材料室温和有防氧化保护700 ℃的拉伸强度。为了将模型发展到高温氧化环境,建立了考虑氧化速率的纤维束高温氧化环境力学性能退化模型,结合纤维束和单向板力学性能等价性原理,实现了无防氧化保护下三维四向C/C复合材料700 ℃拉伸强度的预测。研究了切边加工对三维四向复合材料强度的影响,建立了考虑切边宽度的切边三维四向复合材料强度预测模型,预测了有、无防氧化保护切边宽度为18 mm的三维四向C/C复合材料拉伸强度。结果表明:对非切边试验件在室温、有防氧化涂层700 ℃和无防氧化涂层700 ℃的预测误差分别为5.51%、7.20%和7.13%,拉伸过程的应力-应变曲线与试验结果吻合度较好;对切边试验件在室温和有防氧化涂层700 ℃的预测误差分别为0.88%和4.53%。多种类的算例表明预测模型合理、可靠。 相似文献
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纤维增强复合材料力学性能预测及试验验证 总被引:1,自引:0,他引:1
针对纤维均匀排布的单向纤维增强复合材料结构力学性能预测问题,基于复合材料细观力学有限元方法,研究建立了代表体积元(RVE)模型,并施加周期性边界条件,实现了纤维增强复合材料基本力学性能的预测。通过将应用上述RVE模型所获取的B/Al纤维增强复合材料力学性能预测结果与解析解和试验数据进行对比表明,施加周期性边界条件的RVE模型的力学性能预测结果与解析解和试验数据吻合良好,验证了所建立计算模型的有效性。基于单向连续纤维增强SiC/TC4复合材料板材的力学性能测试试验,获取了不同铺层方案结构的纵向/横向弹性模量和泊松比,得到的纵向/横向弹性模量计算值与各自试验值均值的误差均小于5%,表明弹性力学性能参数基本一致,计算模型具有合理性。 相似文献
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在高温下自行润滑的高温复合材料美国NASA刘易斯研究中心研究出一种在高温下可自行进行润滑的高温复合材料,叫做EX-212,它是由碳化铬粉末、镍基粘结剂(70%)、银(15%)以及氟化钡与氟化钙的共晶体(15%)组成的粉末冶金复合材料。这种材料是为先进... 相似文献
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为了对连续纤维增强金属基SiC/TC4复合材料轴结构进行结构完整性研究,利用复合材料力学性能半经验公式、经典层合板理论与层合轴结构本构关系,建立与复合材料轴结构验证模型尺寸相同的有限元仿真计算模型,对连续纤维增强金属基复合材料轴结构在扭转载荷作用下的力学性能及响应进行预测与试验验证;并在验证的基础上对复合材料轴结构进行了力学性能进行了分析。结果表明:仿真计算结果与试验数值之间误差在5.7%以内,说明分析中使用的理论、方法与模型可靠;在复合材料轴结构总厚度4.5mm与铺层数不变的情况下,±45°交替铺层更有利于扭转刚度的提升,且复合材料层位于轴结构厚度的中间时,复合材料轴结构具有更高的结构效率。 相似文献
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为研究高温氧化环境单向C/C复合材料力学特性,对C/C复合材料单向板开展了700 ℃和900 ℃的氧化试验以及室温、700 ℃和900 ℃的拉伸试验。结果表明:无涂层单向C/C复合材料在相同温度下,失重率随着氧化时间的增加而增大,在相同氧化时间内,温度越高,氧化失重率越大;无涂层单向C/C复合材料在700 ℃氧化4 h后失重率为83.78%,有涂层单向C/C复合材料700 ℃氧化4 h后的氧化失重率为1.17%;有涂层单向C/C复合材料在700 ℃的力学性能高于室温,室温和700 ℃的应力应变曲线均呈线性;氧化后的试验件的应力/应变曲线呈明显非线性;相同温度下,材料的力学性能随着氧化时间的增加而降低;相同时间内,温度越高,材料的拉伸强度退化的越剧烈。建立了一种考虑氧化速率的C/C复合材料高温氧化环境力学性能退化模型,拟合得到了无涂层单向C/C复合材料700 ℃和900 ℃拉伸强度随氧化时间的变化曲线,并外推计算得到了无氧化时的单向C/C复合材料700 ℃的拉伸强度,得到了良好的预测效果。 相似文献
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钕化物颗粒增强钛基复合材料的组织和性能 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了原位生成的钕化物颗粒增强Ti-6Al-4.5Sn-3.5Zr-0.5Mo-0.7Nb-0.35Si-0.06C(wt%)复合材料的组织和性能。颗粒呈球形或椭球形,平均颗粒粒度为~7μm,间距为~40μm。颗粒在基体上均匀分布,它的微观结构由非常细小、结构复杂的多晶体组成,主要含有钕、锡和氧元素。测试了复合材料的室温拉伸、高温拉伸、高温持久和蠕变等力学性能。经1065℃/0.5h/FAC+1000℃/1h/AC+700℃/4h/AC热处理后,材料具有较好的力学性能。拉伸和持久断口均属于典型延性断裂。一些颗粒的内部存在裂纹,未发现裂纹由颗粒向基体传播。 相似文献
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为了深入了解SiC/SiBCN-Si3N4材料微观形貌与高温力学行为,建立科学可靠的定量表征方法,本文使用多种表征手段对SiC/SiBCN-Si3N4材料进行定量观测,首先进行材料孔隙率及密度的测试,随后进行材料高温原位力学性能测试并对材料损伤机理进行了分析,最后基于试验数据构建了一种可解释的深度学习模型,实现了材料高温非线性本构关系预测。样件力学性能分析结果表明:平均应力预测误差为0.27%~0.59%、平均应变预测误差为1.96%~3.41%;同时通过量化分析明确了影响力学性能的因素依次为温度、偏轴角度、孔隙率及密度。本文实现了不同环境温度、偏轴角度与外载荷作用下SiC/SiBCN-Si3N4宏观力学性能的预测,可为陶瓷基复合材料高温本构模型的建立提供新思路。 相似文献
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利用喷射沉积技术成功地制备了Ni-Al-Mo系Ni3Al基高温合金及其复合材料盘坯,对其显微组织和力学性能进行了测试和分析,并对陶瓷粒子的复合机制进行了初步探讨。 相似文献
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从制备方法、力学性能、热物理性能、高温性能综述了国内外对混杂增强铝基复合材料的研究现状,提出了混杂增强复合材料目前存在的问题和今后的发展方向。 相似文献
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要认定某种热塑性复合材料是否属于高性能的,通常是看它在高温条件下的力学性能和电性能如何。但是,温度实际上并不是热塑性复合材料唯一必然会遇到的环境条件,不少应用场合还要求它们在高温条件下应具有一定的耐化学腐蚀性。美国宾夕法尼亚州“LNP工程塑料公司”考虑到,许多高温热塑性复合材料毕竟推出 相似文献
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近年来复合材料被广泛地应用于航空航天等工程领域。在实际的使用中,复合材料在不同的湿热环境下其力学性能会发生显著变化,针对这一问题,国内外已有大量的试验研究,而对湿热环境下复合材料的本构模型理论的研究则较少。在经典层合板理论基础上引入湿热膨胀系数的概念,通过定义一个无量纲的温度,建立材料弹性常数与湿热参数之间的函数关系,推导出复合材料单层板在湿热力耦合作用下的本构关系,同时加入三维Hashin失效判定准则对层合板的损伤演化及失效模式进行模拟。结果表明:该模型较好地预测了复合材料层合板在不同湿热环境下的弹性响应,为分析实际工程中复合材料结构模型在湿热环境下的力学行为提供了重要参考。 相似文献
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张志谦%龙军%刘立洵%金政%王卓 《宇航材料工艺》2002,32(4):28-31
研究了聚丙烯(PP)微粒与马来酸酐(MAH)在紫外线辐照下进行接枝反应,考察了单体MAH的用量,辐照时间等对接枝率的影响,以及接枝率与复合材料弯曲强度和冲击韧性的关系,通过IR,DSC和力学性能测试表明,在紫外线辐照下可实现PP-MAH固相接枝,而且接枝PP含量的提高使复合材料的弯曲强度和冲击韧性得到改善。 相似文献