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高温处理对中密度针刺C/C复合材料性能的影响

白侠 , 韩媚 , 嵇阿琳 , 王富强 , 程文 , 党玉瑛

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.06.013

针对C/C复合材料脆性问题,对密度为1.60 g/cm3的碳布叠层针刺C/C复合材料进行了1800、2 000、2 200和2 500℃的高温处理,研究了不同热处理温度对C/C复合材料微晶结构、力学和抗热震等性能的影响.结果表明,高温处理使针刺C/C复合材料的层间剪切和面内拉伸强度出现不同程度的降低,但材料的断裂伸长率和抗热震性能得到大幅度提高.其中,1 800℃高温处理后的C/C复合材料具有优异的力学和抗热震性能.

关键词: 针刺C/C复合材料 , 高温处理 , 层问性能 , 拉伸性能 , 抗热震性能

模态法辨识针刺C/C复合材料弹性模量

严博燕 , 侯晓 , 陈慧 , 刘芹

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.03.005

针对传统方法测量C/C复合材料弹性模量精度差问题,提出了一种利用模态试验辨识材料弹性模量的新方法.数值仿真结果表明板件材料振动频率与弹性模量之间存在模糊对应关系,利用此关系采用二分法及二阶响应面近似模型对材料弹性模量进行辨识,并分别利用各向同性薄壁板件及正交各向异性薄壁板件对此方法进行验证,计算结果误差最大为16.67％,最小仅为0.5％,表明该方法准确有效.最后将其应用于针刺C/C复合材料,获得了其弹性模量.仿真及试验结果均表明该方法无损、高效且准确度高.

关键词: 针刺C/C复合材料 , 弹性模量 , 模态试验 , 有限元数值模拟 , 二阶响应面模型

针刺C/C复合材料剪切性能

孙岩 , 刘勇琼 , 廖英强

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.03.022

利用V形开口梁( losipescu)实验对一种新型针刺准三维C/C复合材料面内剪切性能及层间剪切性能进行了测试分析；获得了离散性较小的剪切强度与剪切模量值,以及有效地破坏模式；同时用有限元方法分析了层间剪切试样中的应力分布状态.结果表明,试样缺口根部处应力集中引起试样过早破坏,人为引入缺陷后,可以得到较均匀的剪应力场.

关键词: 针刺C/C复合材料 , V形开口梁剪切实验 , 面内剪切 , 层间剪切

针刺C/C圆筒构件内/外压试验与仿真研究

韩学群 , 刘芹 , 李耿 , 郑伟

宇航材料工艺 doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.01.007

根据某扩张段采用的针刺C/C复合材料制备圆筒构件试验件,设计外压和内压试验工装,对其开展内外压试验研究,总结结构应力分布规律,并与有限元仿真结果进行对比,仿真结果与试验结果一致性较好,获得了准确高精度3D圆筒构件水压仿真计算模型.试验及仿真结果对于改进固体火箭发动机针刺C/C复合材料喷管扩张段结构设计,修正材料本构模型参数,预估结构安全裕度有着重要的参考价值.

关键词: 针刺C/C复合材料 , 圆筒构件 , 内压 , 外压 , 水压试验

环状针刺C/C复合材料的压缩性能及破坏机理

孙岩 , 刘勇琼 , 廖英强

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.06.018

以碳纤维针刺毡为预制体,采用CVI致密工艺制作准三维C/C薄壁回转体,具有各向异性的力学性能.本文主要对三个主方向的材料压缩性能及破坏机理进行了研究讨论.结果表明:轴向压缩与环向压缩性能相似具有较高的压缩模量.材料的径向压缩表现为假塑性断裂行为,在材料的断裂面上具有大量纤维及基体碎屑,材料发生剪切破坏及基体压溃破坏.材料的轴向压缩与环向压缩表现为脆性断裂行为,材料主要以分层劈裂方式破坏.

关键词: 针刺C/C复合材料 , 压缩性能 , 破坏机理

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