一种纤维增强陶瓷基复合材料的结构可靠性分析方法技术

本发明专利技术公开一种纤维增强陶瓷基复合材料的结构可靠性分析方法。受限于制造工艺的水平，纤维增强陶瓷基复合材料在制造过程中会产生孔隙，同时由于基体及纤维材料的特性存在随机偏差，结构在工作时所受应力也存在着不确定性，这导致陶瓷基复合材料的强度及工作时所受的应力呈现一定的随机性，如何在考虑材料孔隙率的前提下度量结构的可靠性成为亟待解决的问题。本发明专利技术首先建立了包含孔隙率、基体及纤维等材料参数的陶瓷基复合材料弹性常数计算模型，基于此进行有限元分析并获得结构应力的分布。本发明专利技术可在考虑多种材料参数偏差下评估纤维增强陶瓷基复合材料的可靠性，为后续的优化设计奠定基础。化设计奠定基础。化设计奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强陶瓷基复合材料的结构可靠性分析方法


[0001]本专利技术涉及结构可靠性分析领域，尤其涉及一种纤维增强陶瓷基复合材料的结构可靠性分析方法。

技术介绍

[0002]纤维增强陶瓷基复合材料具有耐高温、低密度、高强度刚度等特性，同时又克服了陶瓷结构的脆性，在高温环境下表现出良好的力学性能。因此，纤维增强陶瓷基复合材料已成为一种新型的热防护结构材料。然而，由于复杂工艺制备过程，导致纤维增强陶瓷基复合材料基体内部会产生孔隙，并且这些孔隙分布具有一定的随机性。另外，基体及纤维材料的特性均存在随机偏差，这些因素的耦合会导致复合材料的力学性能和行为出现随机性，进而影响材料的可靠性。因此在考虑材料参数中存在的复杂不确定因素的前提下，发展一种通用的纤维增强陶瓷基复合材料结构可靠性分析方法，对后续的优化设计具有重要意义。
[0003]现有技术中存在多种结构可靠性分析方法，其中《Engineering Computations》2014年31卷中，公开了一种结构可靠性分析方法，将所提出的NCG方法与传统的方法进行了对比，验证了所提方法的高效、准确性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强陶瓷基复合材料的结构可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分析计算纤维增强陶瓷基复合材料的弹性常数所需的材料参数，建立孔隙率等材料参数与材料弹性常数的映射关系，进而构建陶瓷基复合材料的弹性常数计算模型；步骤2：基于步骤1构建纤维增强陶瓷基复合材料结构的有限元模型，计算结构在不确定工况下所受的应力，通过构造代理模型获得结构应力的不确定分布结果；步骤3：根据纤维增强陶瓷基复合材料的强度模型获得材料的强度不确定散布；步骤4：根据获得的纤维增强陶瓷基复合材料应力及强度不确定分布构造应力
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强度干涉模型，基于此对结构的可靠性进行评估。2.根据权利要求1中所述的纤维增强陶瓷基复合材料的结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括：纤维增强陶瓷基复合材料是典型的各向异性材料，其各方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹立雄，刘杰，刘玉琢，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：