应力氧化环境下单向陶瓷基复合材料力学性能分析方法

摘要

本发明公开了一种应力氧化环境下单向陶瓷基复合材料力学性能分析方法，包括以下步骤：确定单向陶瓷基复合材料基体的裂纹数随应力的变化；确定裂纹宽度变化规律；根据已有的400-900℃无应力氧化环境下，单向陶瓷基复合材料的氧化机理，确定考虑应力作用下单向陶瓷基复合材料基体开裂对质量失重率λr变化的影响；确定考虑单向陶瓷基复合材料基体裂纹的情况下，单向陶瓷基复合材料剩余模量在应力氧化环境下的变化规律；根据单向陶瓷基复合材料体积分数变化规律，确定考虑基体裂纹情况下，单向陶瓷基复合材料剩余强度在应力氧化环境下的变化情况。本发明为UD-CMC在应力氧化环境下力学性能的分析提供了相关理论支持。

主权项

一种应力氧化环境下单向陶瓷基复合材料力学性能分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、确定单向陶瓷基复合材料基体的裂纹数随应力的变化：考虑热残余应力，并根据拉伸应力作用下基体承担的应力，推导得出单向陶瓷基复合材料基体裂纹数的变化情况；步骤二、确定裂纹宽度变化规律：根据裂纹宽度与残余热应力及基体所承担的应力，推导得到应力作用下裂纹宽度的表达式；步骤三、根据已有的400‑900℃无应力氧化环境下，单向陶瓷基复合材料的氧化机理，结合步骤一和步骤二的结果，确定考虑应力作用下单向陶瓷基复合材料基体开裂对质量失重率λr变化的影响；步骤四、确定考虑单向陶瓷基复合材料基体裂纹的情况下，单向陶瓷基复合材料剩余模量在应力氧化环境下的变化规律；步骤五、根据步骤四得到的氧化后的单向陶瓷基复合材料体积分数变化规律，确定考虑基体裂纹情况下，单向陶瓷基复合材料剩余强度在应力氧化环境下的变化情况。