| 疲劳载荷下单向陶瓷基复合材料界面摩擦力识别 |
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| 引用本文： | 韩笑,高希光,史剑,宋迎东,张盛,于国强. 疲劳载荷下单向陶瓷基复合材料界面摩擦力识别[J]. 推进技术, 2021, 42(12): 2847-2855 |
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| 作者姓名： | 韩笑 高希光 史剑 宋迎东 张盛 于国强 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学 能源与动力学院 航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室 江苏 南京,南京航空航天大学 能源与动力学院 航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室 江苏 南京,中国航发四川燃气涡轮研究院 四川 成都,南京航空航天大学 能源与动力学院 航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室 江苏 南京,南京航空航天大学 能源与动力学院 航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室 江苏 南京,南京航空航天大学 能源与动力学院 航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室 江苏 南京 |
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| 基金项目： | 江苏省研究生科研与实践创新计划(基金号：KYCX19_0184) |
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| 摘 要： | 为了确定疲劳加载过程中不同循环数下界面摩擦力的大小,对单向陶瓷基复合材料(CMCs)的疲劳迟滞行为进行了研究,提出了单向CMCs疲劳载荷下界面摩擦力识别方法。基于剪滞模型,确定了疲劳峰值和谷值应力下纤维应力分布。并基于数形结合的方法推导了迟滞环割线模量的理论值与界面摩擦力之间的函数关系。将迟滞环割线模量的实验值与理论值进行比较,识别了不同循环数下界面摩擦力的大小。结果表明,在前1000个循环内,界面摩擦力从9.89MPa 减小为5.28MPa,并在随后的循环内保持近似不变,说明疲劳过程中界面磨损主要发生前1000个循环内。
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| 关 键 词： | 单向陶瓷基复合材料 疲劳载荷 界面摩擦力 数形结合 参数识别 |
| 收稿时间： | 2020-03-20 |
| 修稿时间： | 2021-10-14 |
Identification of Interface Shear Stress of Unidirectional Ceramic Matrix Composites under Fatigue Loading |
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| HAN Xiao,GAO Xi-guang,SHI Jian,SONG Ying-dong,ZHANG Sheng,YU Guo-qiang. Identification of Interface Shear Stress of Unidirectional Ceramic Matrix Composites under Fatigue Loading[J]. Journal of Propulsion Technology, 2021, 42(12): 2847-2855 |
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| Authors: | HAN Xiao GAO Xi-guang SHI Jian SONG Ying-dong ZHANG Sheng YU Guo-qiang |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Aero-engine Thermal Environment and Structure,Ministry of Industry and Information Technology,College of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Jiangsu Nanjing,Key Laboratory of Aero-engine Thermal Environment and Structure,Ministry of Industry and Information Technology,College of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Jiangsu Nanjing,,,, |
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| Abstract: | In order to determinate the interface shear stress of ceramic matrix composites (CMCs) under fatigue loading, the fatigue hysteresis behavior of CMCs was studied. And identification method of interface shear stress was proposed. The fiber stress under fatigue maximum and minimum stress was determined based on the shear-lag model. The relationship between the secant moduli of hysteresis loops and interface shear stress was established with the method of symbolic-graphic combination. By comparing the theoretical values of secant moduli of hysteresis loops with the experimental values, the interface shear stress corresponding to different cycles was estimated. The result shows that the interface shear stress diminishes rapidly from 9.89MPa to 5.28MPa within the first 1000 cycles, and reaches an approximate stable value in subsequent cycles. |
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| Keywords: | Unidirectional ceramic matrix composites Fatigue loading Interface shear stress Symbolic-graphic combination Parameters identification. |
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