陶瓷基復(fù)合材料阻尼性能研究.pdf

1、陶瓷基復(fù)合材料(CMC)具有優(yōu)良的高溫性能,是發(fā)展高性能航空航天飛行器的理想備選材料。結(jié)構(gòu)振動是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的重要因素,而提高材料本身阻尼是抑制結(jié)構(gòu)振動最有效的方法之一。因此,開展CMC阻尼性能定量理論與方法的研究,具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文采用細(xì)觀力學(xué)方法,推導(dǎo)了CMC在加.卸載過程中正向、反向滑移段長度,進(jìn)而得到了材料的摩擦耗散能及最大應(yīng)變能計算公式。將材料阻尼與相應(yīng)能量計算公式相結(jié)合發(fā)展了單向陶瓷基復(fù)合材料能量耗散系

2、數(shù)的計算方法,并通過與文獻(xiàn)的計算結(jié)果相對比,證明了本文計算方法的有效性。在此基礎(chǔ)上,討論了主要材料參數(shù)對材料阻尼性能的影響,結(jié)果表明,減小界面剪應(yīng)力和纖維體積含量可以明顯提高材料的阻尼性能。
　　 由于剪滯模型代表體元只包含單根纖維,難以描述相鄰纖維間的相互影響。為了研究材料復(fù)雜細(xì)觀結(jié)構(gòu)對阻尼的影響,本文建立了CMC三維代表性體元模型,發(fā)展了基于有限元法的材料能量耗散系數(shù)計算方法。通過與理論計算的結(jié)果對比,驗證了采用有限元法計算