二维叠层C/SiC复合材料低能量冲击损伤实验

• 作者: 刘斌 高一迪 谭志勇 叶昉 成来飞
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: C/SiC 低速冲击 低能量冲击 CT 损伤
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 110-120
• 页数: 11页
• 分类号: V11
• 语种: 中文

摘要

C/SiC复合材料是航空航天器中的耐高温材料,其服役环境存在低能量冲击源且关于此类冲击事件的研究相对较少.本文主要采用落锤冲击系统性地揭示2 D叠层C/SiC复合材料平板的抗低速低能量冲击性能,通过改变冲击能量考核不同单层厚度和平板厚度的抗冲击性能变化,并利用CT技术进行冲击后无损检测,分析结构内部细观损伤.结果表明:冲击载荷下,C/SiC复合材料按冲击载荷变化可分为线性、屈服和回弹3个阶段;典型冲击损伤形式包含局部压溃、分层、纤维断裂及基体微裂纹;同等结构厚度,单层厚度越大C/SiC复合材料平板冲击变形和冲击损伤越小,冲击阻抗值越高;同等单层厚度下,结构总厚度较大的C/SiC复合材料平板冲击损伤较小,冲击阻抗较大.因此,C/SiC复合材料的预制体层数与结构厚度对低能量冲击源较为敏感,且减小单层厚度及增加结构总厚度可明显提高其抗冲击性能.