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三维编织C/SiC复合材料的弹性性能预报

娄利飞  
【摘要】: 三维编织结构复合材料作为一种新型高级材料,它是完全整体、连续、多向的纤维束网络,充填以基体材料而形成的,具有高的强度和刚度(包括厚度方向上),接近实际形状的制造,高的冲击韧性,高的损伤阻抗和按实际设计要求的特定的航空航天方面的使用功能,因而广泛地受到工业界和学术界的关注。文中研究了三维编织复合材料的几何结构,建立了单胞倾角模型,根据层合板理论推导出其弹性常数计算公式。三维编织C/SiC复合材料不同于树脂基复合材料,一是纤维模量低于基体模量,二是碳纤维在高温沉积热解碳和碳化硅后模量有较大幅度的下降,还有较多的空洞存在。考虑到这些因素对三维编织C/SiC复合材料弹性性能的影响,编制了相应的计算程序,预报了三维编织C/SiC复合材料的弹性常数,对程序计算结果进行分析讨论。另外,通过力学实验来验证了理论分析的可靠性。


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