疲劳载荷下单向陶瓷基复合材料界面摩擦力识别

作者：韩笑; 高希光^*; 史剑; 宋迎东; 张盛; 于国强

来源：推进技术, 2021, 42(12): 2847-2855.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.200150

• 单向陶瓷基复合材料
• 疲劳载荷
• 界面摩擦力
• 数形结合
• 参数识别

为了确定疲劳加载过程中不同循环数下界面摩擦力的大小,对单向陶瓷基复合材料(CMCs)的疲劳迟滞行为进行了研究,提出了单向CMCs疲劳载荷下界面摩擦力识别方法。基于剪滞模型,确定了疲劳峰值和谷值应力下纤维应力分布。并基于数形结合的方法推导了迟滞环割线模量的理论值与界面摩擦力之间的函数关系。将迟滞环割线模量的实验值与理论值进行比较,识别了不同循环数下界面摩擦力的大小。结果表明,在前1000个循环内,界面摩擦力从9.89MPa减小为5.28MPa,并在随后的循环内近似不变,说明疲劳过程中界面磨损主要发生在前1000个循环内。此外,本文识别的界面摩擦力大小符合文献中CMCs的典型值(0.2～25MPa),且识别出的界面摩擦力随循环数变化规律与Evans经典界面摩擦力退化公式一致,说明基于本文方法的界面摩擦力识别结果是可信的。

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