复合材料宏细观渐进失效分析方法技术

技术编号:43400915 阅读:34 留言:0更新日期:2024-11-22 17:41
本发明专利技术公开了复合材料宏细观渐进失效分析方法,包括:根据复合材料的性能参数建立有限元RVE细观模型;通过改进应力放大系数法,将复合材料的宏观部件的宏观应力转换为微观水平上的局部应力;基于复合材料各个组分的性能参数,建立对应的失效模型,并对复合材料的宏观部件进行渐进失效分析。本发明专利技术能够应用于拉伸、弯曲、扭转载荷以及复合载荷形式下的复合材料的宏观部件渐进失效模拟分析,对复合材料的宏观部件的研究设计具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属基复合材料渐进失效,具体是复合材料宏细观渐进失效分析方法


技术介绍

1、纤维增强金属基复合材料,具有以下优点:(1)比强度高、比模量大;(2)材料性能具有可设计性;(3)抗腐蚀性和耐久性能好;(4)热膨胀系数小。碳化硅纤维、碳纤维、硼纤维等脆性纤维具有高硬度、高比模量的优点,被广泛应用于复合材料的增强相。

2、sic/ti复合材料作为航空领域的新型材料,已经应用于航空发动机低压涡轮轴、整体叶环、和叶片等部件。由于增强相的加入和界面的存在,sic/ti复合材料的损伤演化是复杂的,可能涉及多种失效模式,例如:纤维断裂、基体屈服、基体开裂、纤维-基体间界面脱粘等。它们之间有很强的相互作用,这使得其失效分析难度加大。此外,在实际的工程应用中,因为复合材料结构的多样性(例如铺层结构和开孔结构)和载荷的复杂性,复合材料结构不可避免地受到复杂的载荷的作用。因此,考虑到复合材料细观结构的几何不均匀性和实际工况的复杂载荷状态,纤维和基体会在不同的条件下发挥不同的作用,分析复杂应力状态的复合材料失效行为变得更加困难。

3、常用的宏观本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:包括如下操作:

2.根据权利要求1所述的复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:所述步骤1中复合材料组分性能测试试验包括复合材料纳米压痕测试和纤维推出试验。

3.根据权利要求1所述的复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:所述复合材料包括纤维、基体、和涂层,建立的有限元RVE细观模型包括纤维失效模型、基体失效模型和涂层和基体间的界面的界面损伤失效模型,

4.根据权利要求1所述的复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:所述步骤3中采用ABAQUS有限元软件计算求解出有限元RVE细观模型上的各个组...

【技术特征摘要】

1.复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:包括如下操作:

2.根据权利要求1所述的复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:所述步骤1中复合材料组分性能测试试验包括复合材料纳米压痕测试和纤维推出试验。

3.根据权利要求1所述的复合材料宏细观渐进失效分析方法,其特征在于:所述复合材料包括纤维、基体、和涂层,建立的有限元rve细观模型包括纤维失效模型、基体失效模型和涂层和基体间的界面的界面损伤失效模型,

4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙志刚杜笑宇肖瀚民潘磊牛序铭宋迎东
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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