Monotonic tensile behavior analysis of three-dimensional needle-punched woven C/SiC composites by acoustic emission

High toughness and reliable three-dimensional needled C/SiC composites were fabricated by chemical vapor infiltration （CVI）. An approach to analyze the tensile behaviors at room temperature and the damage accumulation of the composites by means of acoustic emission was researched. Also the fracture morphology was examined by S-4700 SEM after tensile tests to prove the damage mechanism. The results indicate that the cumulative energy of acoustic emission （AE） signals can be used to monitor and evaluate the damage evolution in ceramic-matrix composites. The initiation of room-temperature tensile damage in C/SiC composites occurred with the growth of micro-cracks in the matrix at the stress level about 40% of the ultimate fracture stress. The level 70% of the fracture stress could be defined as the critical damage strength.     

聚碳硅烷热分解的X射线衍射分析

借助Ｘ射线衍射分析,初步研究了聚碳硅烷热分解特性,为低温活化热压烧结Ｃ／ＳｉＣ复合材料的可能性提供理论依据。结果表明,聚碳硅烷在５００℃开始分解,得到非晶态的ＳｉＣ和Ｃ,温度升高时,非晶态的ＳｉＣ转变为β－ＳｉＣ,并且有部分阻碍致密化的杂质存在。     

ABOw/ZnAl2O4/6061Al复合材料拉伸性能与时效行为研究

采用挤压铸造法制备了ZnAl2O4涂覆的硼酸铝晶须增强6061Al复合材料.研究了ZnAl2O4涂覆对复合材料界面结构、室温拉伸性能、断裂机制以及时效行为的影响.试验结果表明,均匀的ZnAl204涂覆能有效阻碍界面反应,从而提高复合材料的室温拉伸性能,涂覆也推迟了复合材料的峰时效.     

不同预紧力下栓接结合部法向等效特性

为了充分体现栓接结合部法向动态特性,将模型等效为匀质杆,并利用整体结构的边界条件、位移相容条件和作用力平衡条件建立栓接结合部法向等效动力学模型;然后,通过模态实验获得整体结构在不同预紧力下的一阶固有频率和阻尼比,辨识出在不同预紧力下栓接结合部等效刚度与阻尼的变化规律;最后,利用ANSYS有限元软件建立含有栓接结合部的整体结构模型,并与实验获得的整体结构一阶固有频率和振型进行比较,最大误差仅为4.73%,从而验证了该方法的正确性.同时,研究发现:随着预紧力的增加,等效刚度和阻尼也随着增加,当预紧力达到一定时,等效刚度和阻尼参数的变化趋势逐渐减小,并且结合部对整体结构的影响很大,尤其是在预紧力较低的情况下结合部的特性对整体性能影响更大.     

C/SiC复合材料数据库的逻辑结构设计

C／SiC复合材料数据库对在材料研究过程中获得的全部信息实现可靠、高效的存储和访问。在遵守关系数据库第3范式的基础上，基于Oracle的支持，采用了非第1范式的对象数据类型——嵌套表，建立了对象一关系数据库，并利用UML语言完成数据库逻辑建模。根据应用需求定义了用户视图，制定了数据规范、约束、触发器等以保证数据的完整性和一致性。数据库保证了研究信息的可追溯性，为数据的管理和规范提供了有力的工具。     

机械结合面动态参数的研究

本文对机床结构中典型的结合面——螺栓结合面进行了研究,用有限元法建立了结合部的动力学模型,对结合面动态参数的识别方法进行了理论分析和推导,在此基础上,编制了求解接触刚度和接触阻尼的计算机程序ISD1,通过程序与实验相结合的方法,识别出了结合面本身的接触刚度和接触阻尼,为整台机床的动态特性分析和动态优化设计奠定了基础。     

界面对纳米SiC/LAS陶瓷复合材料微波介电性能的影响

利用激光诱导法制各的纳米SiC和LAS玻璃粉米，采用热压法制各纳米SiC／LAS陶瓷复合材料，研究了纳米SiC／LAS陶瓷复合材料微波介电性能与纳米SiC含量、烧结温度以及碳界面层的关系。结果表明，在1080℃以下烧结温度对陶瓷致密度的影响较大而对陶瓷复介电常数的影响较小；但在1080℃以上烧结温度对烧结致密度的影响较小，而对陶瓷复介电常数的影响较大，复合材料复介电常数的实测值与计算值之间存在很大的差异。通过计算和分析认为，复合材料制各过程中纳米尺度的SiC促进了碳界面层形成，使得烧结温度对复合材料复介电常数有很大影响。     

含穿透损伤复合材料蜂窝夹芯修补结构强度分析

针对复合材料蜂窝夹芯含损及修补结构,应用渐进损伤分析方法,在验证铝蜂窝渐进损伤方法有效性的基础上,分析含穿透损伤的复合材料蜂窝夹芯结构在拉仲载荷下的失效形式与剩余强度,并进一步研究其修补结构,发现采用双面非加衬挖补修补的修理方法可以恢复结构的大部分承载能力,从而为复合材料蜂窝夹芯结构修理容限的制定提供参考.     

二维平纹编织CVI工艺C/SiC复合材料的疲劳行为

通过室温等幅单向拉-拉疲劳实验,对2D平纹编织C/SiC复合材料的疲劳性能进行了研究。通过对实验数据的分析,发现疲劳极限(N=5×105)约为极限拉伸强度的80%~85%,当加载应力超过88%极限拉伸强度时,失效很快发生,给出计算疲劳寿命的经验公式。通过观察实验件断口,分析了疲劳破坏的机制。研究表明,C/S iC复合材料具有良好的疲劳性能,但其分散性也会给结构设计带来一定的难度。     

Si对热压法制备Ti3SiC2/SiC复合材料的影响

通过热压法制备了Ti3SiC2／SiC复合材料,并通过扩散偶实验及组织观察,探讨了Si元素对热压制备Ti3SiC2／SiC复合材料的反应过程及组织的影响．结果表明,Si元素在反应过程中起主要作用,决定着反应进行的速度与方向．而且随着反应物中Si量的增加,更有利于Ti3SiC2／SiC复合材料的形成．     

The effect of applied stress on damage mode of 3D C/C composites under bend-bend fatigue loading

The bend-bend fatigue behavior of 3D integral braided carbon/carbon composites (3D C/C) was examined. Fatigue test was conducted under load control at a sinu-soidal frequency of 10 Hz to obtain stress-fracture cycles (S-N) relationship. The fatigue limit of the C/C was found to be 203 MPa (92% of the static flexural strength), the lag loops of fatigue load-displacement were transformed from elasticity to anelasticity and the flexibility of specimens were enhanced with increase in applied stress. It is revealed that the interfacial sliding abrasion played an important role in the fatigue failure process, and the extent and speed of sliding abrasion were con-trolled by the level of applied stress.     

3D evaluation method of cutting surface topography of carbon / phenolic (C/Ph) composite

3D evaluation method of cutting surface topography for C/Ph composites was established.The cutting surface was measured by Talyscan 150,using 3D non-contact measurement.Through the results of 2D and 3D roughness evaluating for C/Ph composite and Duralumin,the 2D evaluation method of the cutting surface topography of C/Ph composite loses a lot of information,the characteristics of the surface topography of C/Ph composite can be comprehensively and authentically evaluated only by 3D evaluation method.Furthermore,3D amplitude and spatial parameters were adopted to evaluate the surface.The results show that: the topography of the C/Ph composite is anisotropic,there are more valleys in the machined surface of C/Ph than that of duralumin,and there are not obvious feeding textures for C/Ph,which indicates the machining mechanism is different from the metal.In conclusion,the topography of the C/Ph composite cutting surface is anisotropic;the cutting surface of C/Ph composite needs 3D evaluation method.     

高温热处理对国产二代SiC纤维性能影响

SiC纤维具有良好的耐高温抗氧化特性,是陶瓷基复合材料的关键原材料之一.在高温陶瓷基复合材料制备过程及实际服役过程中,均需对SiC纤维进行高温热处理.为了获得SiC纤维在高温工艺过程及高温服役过程中的性能变化规律,通过对SiC纤维进行高温氩气和空气环境热处理,研究了热处理对SiC纤维拉伸性能及微观形貌等的影响,并对支撑...     

固体/液体火箭发动机环境下3D C/SiC喉衬烧蚀性能实验

分别使用固体和液体火箭发动机实验系统对C/SiC陶瓷基复合材料的烧蚀性能进行了考核实验,主要研究了烧蚀时间、粒子和温度对材料烧蚀性能的影响。实验结果表明:随着烧蚀时间加长,材料烧蚀性能有明显下降趋势;温度高于2 973 K时,烧蚀明显加剧,且温度越高烧蚀越严重;强氧化燃气环境下,大量的H2O加剧了材料的热化学烧蚀。     

玄武岩/玻纤/丙纶复合材料的研制及其结构和性能

以玄武岩纤维、玻璃纤维为增强纤维,丙纶为基体纤维,通过线形设计、预制件结构设计、直接热压成型工艺研制出一种玄武岩/玻纤/丙纶结构复合材料。观察并分析其结构可知:成型过程中,基体丙纶熔融后浸入组织内部包覆增强纤维,增强纤维则保证织物组织在复合材料中完整无缺,尤其纬纱满足复合材料在厚度上的要求。对制得的复合材料进行拉伸性能测试,结果显示:三维正交组织结构与三维角联锁组织结构复合材料相比,前者的弹性模量和抗拉强度均小于后者,拉伸应变大于后者。     

3D Evaluation Method of Cutting Surface Topography of Carbon / Phenolic (C/Ph) Composite

3D evaluation method of cutting surface topography for C/Ph composites was established.The cutting surface was measured by Talyscan 150,using 3D non-contact measurement.Through the results of 2D and 3D roughness evaluating for C/Ph composite and Duralumin,the 2D evaluation method of the cutting surface topography of C/Ph composite loses a lot of information,the characteristics of the surface topography of C/Ph composite can be comprehensively and authentically evaluated only by 3D evaluation method.Furtherm...     

The Microstructures and Properties of SiC/Al_2O_3/Al-Si Composites Prepared by Reactive Penetration

1　IntroductionReactivepenetrationisanewmethodtopreparece ramicmatrixcomposites .Bythecapillaryforce ,themeltpenetratesintothepreforms ,reactswiththem ,andformsceramiccomposites ,whichiscalledreactivepenetrationprocessing[1 ] .Reactivepenetrationisanon co…     

铝合金T形受拉接头撬力影响因素有限元分析

通过有限元参数分析研究了影响螺栓连接铝合金T形受拉接头撬力的一些因素,包括:T形件翼缘厚度,预紧力的大小,T形件及螺栓材料,边距系数大小.通过分析有限元计算结果,研究了这些因素对撬力大小的影响.     

SiC颗粒对铝基合金摩擦磨损性能的影响

研究了ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损特性，结果表明：ＳｉＣ特性的加入提高了材料的耐磨性，并随ＳｉＣ粒子加入量的增加耐磨性增大