2.5D C/SiC复合材料带孔板拉伸破坏的多尺度模拟

作者：杜翔宇; 高希光^*; 宋迎东

来源：推进技术, 2020, 41(02): 439-446.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.190047

• 陶瓷基复合材料
• 带孔板
• 子模型法
• 渐进损伤分析
• 损伤演化
• 多尺度计算
• 航空发动机

为了研究2.5D编织陶瓷基复合材料带孔板的拉伸破坏行为,提出一种可以模拟带孔板细观破坏过程的多尺度计算方法。该方法根据2.5D编织陶瓷基复合材料的细观结构建立细观模型,通过子模型法将平板的宏观有限元模型和孔周围区域的细观有限元模型耦合在一起,然后采用渐进损伤计算方法完成带孔板破坏的多尺度模拟。计算结果表明,带孔板在拉伸载荷较低时出现初始损伤,随着载荷的加大经纱发生轴向拉伸破坏,纬纱发生横向的破坏。裂纹从孔边沿横向扩展至板的两端,最终整个板完全断裂失效。失效时的应变为0.375%,最大加载应力为221.7MPa。

• 单位
  工业和信息化部; 机械结构力学及控制国家重点实验室; 南京航空航天大学