陶瓷基复合材料结构不确定性传播分析

陶瓷基复合材料因其耐高温、高强度比、抗腐蚀等出色的力学性能而被广泛应用于航空航天领域中。然而,制备工艺的复杂性导致陶瓷基复合材料的本构模型中存在大量的不确定性,无法合理估计给定工况下结构的力学行为。为此,本文首先探究了陶瓷基复合材料中的材料参数对其本构模型的影响,并建立了考虑孔隙率的陶瓷基复合材料各向异性本构模型。随后,进一步提出了一种基于稀疏混沌多项式展开的不确定性传播分析方法,定量地分析材料参数及外界环境的不确定性对陶瓷基复合材料性能的影响,进而为结构的优化设计提供有效指导。最后,以陶瓷基复合材料圆柱壳模型为例,验证了本文所提方法的有效性。