陶瓷基復(fù)合材料各向異性損傷本構(gòu)模型.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料（Ceramic Matrix Composite，簡(jiǎn)稱(chēng)CMC）克服了單相陶瓷的脆性，且保持了陶瓷的良好的耐高溫特性，在航空航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。CMCs具有明顯的各向異性，并且CMCs結(jié)構(gòu)一般工作在高溫環(huán)境下并承擔(dān)復(fù)雜載荷，而復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)和高溫環(huán)境會(huì)對(duì)CMCs的力學(xué)行為產(chǎn)生顯著的影響。目前少有關(guān)考慮溫度和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)作用的CMCs各向異性本構(gòu)模型公開(kāi)報(bào)道，因此建立適用于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的考慮溫度影響的各向異

2、性本構(gòu)模型是本領(lǐng)域的重要課題。
　　本文首先開(kāi)展了針刺CMCs常溫及高溫下的0°拉伸、90°拉伸、面內(nèi)剪切、壓縮以及偏軸拉伸試驗(yàn)，獲得了應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)。研究了各種載荷下的失效模式。在此基礎(chǔ)上，采用連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)方法建立了包含拉伸剪切損傷變量的各向異性損傷本構(gòu)模型。通過(guò)子程序?qū)⒈緲?gòu)模型編入商用有限元軟件，并采用該本構(gòu)模型計(jì)算了針刺CMCs在常溫和高溫下的拉伸、剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)曲線(xiàn)吻合較好。
　　根據(jù)45°偏軸拉