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SiC/SiC复合材料层板低速冲击及其剩余强度试验研究OA北大核心CSTPCD

中文摘要

高速飞行器中的陶瓷基复合材料结构在服役过程中不可避免地会遇到低速冲击问题,低速冲击后的损伤形式以及剩余承载能力是影响飞行器结构安全的关键问题。本研究以二维编织SiC/SiC复合材料板件为研究对象,在不同能量下开展了低速冲击试验,分析了低速冲击载荷下试验件的表面损伤状态,通过计算机断层扫描技术观察了试验件内部的损伤形貌,结合冲击过程中的冲击响应曲线以及应变历史曲线,分析了SiC/SiC复合材料低速冲击过程的损伤机理。针对含勉强目视可见损伤的试验件开展了冲击后剩余强度试验,研究了勉强目视可见损伤对SiC/SiC复合材料剩余承载性能的影响。结果表明,在低速冲击载荷的作用下,试验件的表面损伤主要包括无表面损伤、勉强目视可见损伤、半穿透损伤以及穿透损伤,试验件的内部损伤主要有锥形体裂纹、纱线断裂以及分层损伤。低速冲击损伤会严重影响SiC/SiC复合材料的剩余性能,虽然试验件损伤勉强目视可见,但其剩余压缩强度为无损件81%,剩余拉伸强度仅为无损件的68%。

吴军;徐培飞;荆瑞;张大海;费庆国;

东南大学机械工程学院,南京211189 高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室,南京211189

SiC/SiC陶瓷基复合材料低速冲击损伤特性剩余强度

《无机材料学报》 2024 (001)

P.51-60 / 10

国家杰出青年科学基金(52125209);国家自然科学青年基金(52005100);江苏省科技厅重点研发产业前瞻项目(BE2022158);江苏省科协青年科技人才托举工程(TJ-2022-043);东南大学“至善青年学者”支持计划(2242021R41169)。

10.15541/jim20230302

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