为了研究SiC/TC4复合材料涡轮轴的失效行为,提出轴结构渐进失效分析方法,建立基于Hashin失效准则的层合板模型,并开展SiC/TC4层合板拉伸试验,对比试验与仿真得到的拉伸强度以验证计算方法的有效性。模拟涡轮轴结构在轴向拉伸载荷和扭转载荷下的损伤演化过程,预测失效强度。结果表明:0°铺层时涡轮轴的拉伸强度最大;45°铺层时扭转强度最大;综合考虑拉伸强度和扭转强度时,±30°对称铺层为最优铺层方案;温度越高,轴的拉伸强度和扭转强度越小。
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