纤维混编CMC-SiC的残余热应力计算

• 作者: 刘善华 刘永胜 张立同 成来飞 殷小玮 王岭 邱海鹏 陈明伟
• 来源期刊: 固体火箭技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: SiC基体 SiC纤维 C纤维 残余热应力 混编
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 结构、材料与工艺
• 页码范围: 493-500
• 页数: 8页
• 分类号: V258
• 字数: 4981字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7673/j.issn.1006-2793.2017.04.017

摘要

将SiC纤维引入到C/PyC/SiC中,有望减少因C纤维与SiC基体热膨胀系数不匹配而导致的基体残余热应力.研究了C纤维和SiC纤维混编方式和混编比例对复合材料残余热应力的影响规律.采用有限元法建模、计算了纤维混编接触分布和相间分布复合材料的残余热应力,结果表明:(1)与C/PyC/SiC比,C纤维和SiC纤维混编增强SiC基复合材料可减少SiC基体的残余拉应力;(2)相同混编比例时,纤维混编接触分布((xC-ySiC)/PyC/SiC)复合材料的基体轴向残余应力比纤维混编相间分布((xC×ySiC)/PyC/SiC)复合材料基体的小;(3)以纤维混编接触分布为例,SiC基体的轴向残余应力随混编复合材料中SiC纤维的增加而减小,但当C纤维和SiC纤维的混编比例由1∶2变为1∶4时,基体的轴向残余热应力仅从174 MPa 下降到170 MPa.