基于深度学习的平纹Cf/SiC复合材料原位拉伸损伤演化与断裂分析

为揭示平纹C_f/SiC复合材料的拉伸损伤演化及失效机理,开展了X射线CT原位拉伸试验,获得材料的三维重构图像,利用深度学习的图像分割方法,准确识别出拉伸裂纹并实现其三维可视化。分析了平纹C_f/SiC复合材料损伤演化与失效机理,基于裂纹的三维可视化结果对材料损伤进行了定量表征。结果表明:平纹C_f/SiC复合材料的拉伸力学行为呈现非线性,拉伸过程中主要出现基体开裂、界面脱黏、纤维断裂及纤维拔出等损伤;初始缺陷易引起材料损伤,孔隙多的部位裂纹数量也多;纤维束外基体裂纹可扩展至纤维束内部,并发生裂纹偏转。基于深度学习的智能图像分割方法为定量评估陶瓷基复合材料损伤演化与失效机理提供了有效分析手段。     

基于深度学习的2.5D陶瓷基复合材料损伤识别与评估

为揭示陶瓷基复合材料的损伤演化与失效机理,开展了2.5D-SiCf/SiC复合材料的X射线CT原位拉伸试验,得到了材料加载过程和失效断口的CT数据;采用基于深度学习的图像分割方法,利用图像处理软件建立了复合材料内部损伤的三维可视化模型;对拉伸产生的微裂纹进行了数量、体积、空间分布和空间角度分析.微裂纹分析表明:较高载荷...     

平纹SiC纤维织物剪切性能

SiC纤维织物是耐高温陶瓷基复合材料的一种重要增韧材料。本文以平纹SiC纤维织物为研究对象，开展了单轴拉伸试验和±45°偏轴拉伸试验，得到了其拉伸和剪切性能；进行了纱线抽出试验，得到其经纬纱线间的摩擦系数；通过X射线CT检测，得到其细观结构；利用最小二乘法拟合出经纬纱线的横截面和卷曲形状曲线；通过建立纱线的简支梁模型，计算出剪切变形中经纬纱线摩擦力矩，预测了平纹SiC纤维织物的剪切应力-应变曲线。剪切变形过程分为纯剪和纱线挤压阶段，两个阶段的交界点为织物的锁紧角。研究结果对设计和制备平纹SiC纤维织物预制体具有参考价值。