加载循环数对2D针刺C/SiC复合材料疲劳剩余强度的影响

复合材料学报, 2016, 33(1): 149-154. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20150417.005

加载循环数对2D针刺C/SiC复合材料疲劳剩余强度的影响

方光武 ^1, , 高希光 ^2, , 陈晶 ^3, , 张盛 ^4, , 宋迎东 ^5, , 王芳 ^6,

1.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016

2.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016

3.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016

4.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016

5.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京,210016

6.南京林业大学化学工程学院,南京,210037

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(NZ2014402,NS2013022) 国家自然科学基金(51105195,31200451) 南京航空航天大学校博士学位论文创新与创优基金(BCXJ14-02)

关键词：陶瓷基复合材料 , 疲劳强化 , 剩余强度 , 断口形貌 , 细观机制

Effects of loading cycles on fatigue residual strength for 2D needled C/SiC composites

Keywords： ceramic matrix composites , fatigue strengthening , residual strength , fracture morphology , mesoscopic mechanism

为研究陶瓷基复合材料的低周疲劳失效机理,通过试验和细观分析对其疲劳特性进行了探讨.研究了室温下加载循环数对2D针刺C/SiC复合材料拉拉疲劳剩余强度的影响,并采用光学显微镜和扫描电子显微镜对该材料的断口形貌和微观结构进行了观察.结果表明:2D针刺C/SiC复合材料具有较好的抗疲劳特性,在85％o极限拉伸强度(UTS)载荷下的循环数超过106;随着加载循环数的增加,剩余强度先增大然后下降.断口分析表明:纤维拔出长度随着加载循环数的增加而增加,说明在疲劳加载过程中,纤维/基体的界面结合强度降低,减缓了材料内部受力的不均匀性,提高了材料的承载能力,使2D针刺C/SiC复合材料出现了疲劳强化现象.

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