ICVI工艺致密化C/C复合材料的数值模拟

为了研究等温化学气相渗透( ICVI)工艺制备C/C复合材料过程中预制体的致密化过程及流场和温度场的分布,利用COMSOL软件建立预制体致密化过程中传质、传热和孔隙率变化的多场耦合模型。以甲烷为前驱体,将动量和能量守恒方程进行耦合计算,计算结果表明,在传质最初始阶段,前驱体温度迅速升高至设定的沉积温度,且整个反应器内部温度分布均匀。根据以上计算结果,设定温度为定值,耦合质量、动量守恒方程和孔隙率变化方程,通过计算得到在开始致密化阶段预制体最大密度分布在预制体中部,随着致密化进行,该区域向外侧移动。致密化150 h后,不同时间预制体整体平均密度的计算值与实验值吻合较好,验证了致密化模型的可靠性。     

一种新型结构非本征光纤F-P传感器全应变测量性能研究

光纤传感器作为一种新的测量信息传输方式,在航空发动机部件材料高温测量领域具有重要的应用价值。基于多光束干涉原理,制作一种新型结构的非本征光纤 Fabry-Perot（F-P）传感器,探索其在航空发动机部件材料室温/高温环境静力拉伸试验过程中的变形测量性能。采用平板和圆棒两种形状的试样,在不同表面粗糙度和两种加载速率下,分别对比高级视频引伸计（AVE）进行室温、高温环境下静力拉伸试验。结果表明：新型结构的非本征光纤 F-P 传感器具有测量范围大,测量精度高,测量结果不受外界因素影响等优势,可实现航空发动机部件材料的超量程全应变测量;此外,在测量精度和设备体积方面明显优于 AVE。     

单向陶瓷基复合材料单轴拉伸强度研究

采用细观力学方法对单向纤维增强陶瓷基复合材料单轴拉伸强度进行研究.采用剪滞模型描述复合材料出现损伤后的细观应力场,结合基体随机开裂模型、断裂力学界面脱黏准则确定基体裂纹间距及界面脱黏长度.当基体裂纹达到饱和后,假设纤维强度服从威布尔分布,完好纤维和断裂纤维承载满足总体载荷承担法则,采用纤维随机失效模型确定继续加载过程中纤维断裂概率及断裂位置,当纤维承载达到最大时,复合材料失效.讨论了基体威布尔模量和特征强度、纤维/基体界面剪应力和界面脱黏能、纤维威布尔模量和特征强度对纤维失效,进而对复合材料拉伸失效强度的影响.与试验数据对比表明:提出的模型是有效的.      

钛合金缺口试样拉伸破坏载荷预测

针对航空发动机轮盘常用钛合金材料,开展了常温和高温下光滑和缺口试样的拉伸变形和断裂行为试验研究,建立了其大变形本构模型。基于该本构模型,利用大变形有限元分析,计算获得缺口试样的载荷-位移曲线。将该曲线最高点对应的载荷确定为试样的拉伸破坏载荷,并与试验进行对比。结果表明理论预测与试验吻合较好,从而验证了所提出的拉伸破坏载荷预测方法的有效性。     

纤维增强韧性基体复合材料界面损伤分析

用基于内聚力的界面模型分析了纤维增强韧性基体复合材料的界面损伤,研究了连续纤维增强复合材料受横向荷载时,诸如纤维排布方式、纤维体积占有率以及纤维和机体模量比等细观参数对界面损伤和材料拉伸强度的影响.研究发现,当纤维体积占有率和纤维模量提高,以及纤维按四方排布时,虽然能增加复合材料刚度,但纤维与基体的界面更容易损伤.当界面脱粘现象存在时,复合材料的拉伸强度主要由界面强度决定.     

稳定化对新型2324高纯铝合金组织性能的影响

研究了２３２４－Ｔ３９合金状态厚板未稳定化及经１２５℃／５０ｈ，１５０℃／５０ｈ稳定化处理后室温拉伸性能及其显微结构变化，探讨了热稳定化处理对合金性能的影响。结果表明，冷变形所造成的位错强化也是２３２４－Ｔ３９稳定化后拉伸性能优于２０２４－Ｔ３５１的主要原因。     

40CrMnSiMoVA钢等温淬火复合组织与韧性

 <正> 合理利用复合组织是实现超高强度钢强韧化的主要途径之一。文献[2]报道了复合组织的冲击韧性α_k随下贝氏体量的增多而升高,但其断裂韧性K_(IC)却比任何一种单一组织都低。超高强度钢的α_k值和K_(IC)值随下贝氏体量增多呈现不同变化的原因,尚未见报道。本文拟通过对40CrMnSiMoVA钢的等温淬火处理,来研究其复合组织与强韧性间的关系。     

铝基复合材料的脉冲氩弧焊研究

研究了Al_2O_3P/6061Al铝基复合材料在脉冲氩弧焊条件下的可焊性。焊缝金属及热影响区的显微组织观察与分析表明,接头组织致密,无气孔、夹杂和裂纹等缺陷,接头的抗拉强度可达母材强度的80％左右。焊接接头的X射线衍射相结构分析和断口扫描电镜分析的结果表明,接头中含有Al,Al_2O_3,MgAl_2O_4等相,接头拉伸试样断口呈韧性断裂机制。文中还针对这种复合材料在氩弧焊接中存在的问题、以及如何提高接头质量应采取的措施进行了理论探讨。     

等温热处理40CrNi2Si2MoVA钢中残余奥氏体

研究了经２７０℃等温＋不同温度回火后的４０ＣｒＮｉ２Ｓｉ２ＭｏＶＡ钢中残余奥氏体（ＡＲ）及其在拉伸条件下的连续变化。研究表明：热处理不同，ＡＲ形态及分布均有所不同，各自的稳定性也不同。经油淬和等温热处理加３００℃回火的４０ＣｒＮｉ２Ｓｉ２ＭｏＶＡ钢中的ＡＲ稳定性好，对性能有益；机械不稳定ＡＲ的存在使钢性能变坏。在拉伸变形后，板条间的ＡＲ转变为未回火板条马氏体，而板条内ＡＲ可转变为孪晶马氏体。     

固体推进剂受潮对其力学性能的影响

阐述了通过试验与理论分析得到的固体推进剂试件受潮后力学性能的变化规律;通过干燥措施可以恢复受潮试件的力学性能;给出了其恢复度并在此基础上分析了其湿度老化机理。