低密度玻璃/酚醛復(fù)合材料常溫及高溫壓縮性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 14:45
低密度玻璃/酚醛(Low Density Glass/Phenolic,LDGP)燒蝕材料具有良好的密度可設(shè)計(jì)性,防隔熱性能,是高焓、中低熱流密度、長(zhǎng)時(shí)間航天器大底、側(cè)壁等部位的關(guān)鍵候選材料。由于低密度玻璃/酚醛復(fù)合材料成型工藝的復(fù)雜性,準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)該類材料的力學(xué)性能是一個(gè)挑戰(zhàn),其次,該類熱防護(hù)材料在真實(shí)服役過程中,需要長(zhǎng)時(shí)間遭受氣動(dòng)熱和氣動(dòng)力載荷,對(duì)材料的壓縮性能有一定的要求,尤其是高溫壓縮性能,進(jìn)而確保整個(gè)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)完整性和承載能力,然而該類材料在高溫?zé)崃鬏d荷下會(huì)發(fā)生熱解反應(yīng),材料從表面到內(nèi)部依次形成碳化層、熱解層和原始材料層,對(duì)應(yīng)的環(huán)境從空氣環(huán)境逐漸變?yōu)檎婵窄h(huán)境,目前尚無有效的測(cè)試方法獲取相應(yīng)環(huán)境下的高溫力學(xué)性能,導(dǎo)致材料高溫力學(xué)性能數(shù)據(jù)缺失。本文針對(duì)以上兩個(gè)問題,考慮原始材料的微結(jié)構(gòu)特征,通過層級(jí)預(yù)報(bào)的方法預(yù)報(bào)了材料的常溫力學(xué)性能,并針對(duì)原始材料及碳層所處的氣體環(huán)境,開展了相應(yīng)環(huán)境下的高溫壓縮實(shí)驗(yàn),結(jié)合材料的高溫結(jié)構(gòu)演變規(guī)律,分析了原始材料及碳層在高溫下的力學(xué)行為和失效機(jī)制。首先,利用SEM和Micro-CT對(duì)原始材料及碳層的微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行較為系統(tǒng)地觀測(cè),分析了碳層結(jié)構(gòu)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
常見編織結(jié)構(gòu)
圖 1-3 C/C 復(fù)合材料界面層空洞直徑的概率分布顆粒復(fù)合材料力學(xué)特性研究強(qiáng)復(fù)合材料是在基體中機(jī)械地嵌入微球顆粒而充比,顆粒大小,壁厚,甚至是空心顆粒的分性能,滿足特定性能的材料,具有良好的可設(shè)典型形貌如圖 1-4 所示[21]。圖 1-4 玻璃微球增強(qiáng)酚醛復(fù)合材料微觀圖像[27]
-4-圖 1-4 玻璃微球增強(qiáng)酚醛復(fù)合材料微觀圖像[27]球力學(xué)特性的研究,主要有理論分析,數(shù)值模擬的空心顆粒可以看作是彈性基體中的夾雜,夾1957 年,Eshelby[22]針對(duì)無限大基體中含常溫了橢球及其基體中的彈性場(chǎng)的通解,該方法后成為含夾雜復(fù)合材料等效彈性性能計(jì)算的基礎(chǔ)效夾雜理論的基礎(chǔ)上,各種等效性能計(jì)算方法熟的理論方法有:Eskelby 等效夾雜方法,Mori分法[26],以及上下限理論[27]等。提出了三相球模型,通過理論計(jì)算得出了含顆
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱防護(hù)用輕質(zhì)燒蝕材料現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 薛華飛,姚秀榮,程海明,張幸紅,劉兆晶. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]空心與實(shí)心玻璃纖維及其復(fù)合材料性能研究[J]. 張文嬌,彭超義,楊金水,楊孚標(biāo),曾竟成. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(11)
[3]含孔洞的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能研究[J]. 許楊劍,武鵬偉,許雷,梁利華. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]多向編織C/C復(fù)合材料漸進(jìn)損傷與失效的SEM動(dòng)態(tài)原位分析[J]. 許承海,宋樂穎,孟松鶴. 固體火箭技術(shù). 2013(04)
[5]二維三軸編織復(fù)合材料的彈性性能分析[J]. 嚴(yán)雪,許希武,張超. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]微結(jié)構(gòu)對(duì)碳/碳復(fù)合材料界面性能的影響[J]. 孟松鶴,闞晉,許承海,韋利明. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]C/C復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的CT分析[J]. 闞晉,孟松鶴,王軍. 硅酸鹽通報(bào). 2009(S1)
[8]二維編織陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)力-應(yīng)變行為[J]. 陶永強(qiáng),矯桂瓊,王波,常巖軍. 力學(xué)與實(shí)踐. 2009(03)
[9]多元多層平紋機(jī)織CMC-SiC彈性常數(shù)的多尺度均勻化高效預(yù)測(cè)方法[J]. 許英杰,張衛(wèi)紅,汪海濱. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(04)
[10]考慮孔隙和微裂紋缺陷的C/C-SiC編織復(fù)合材料等效模量計(jì)算[J]. 汪海濱,張衛(wèi)紅,楊軍剛,許英杰,曾慶豐. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]編織復(fù)合材料力學(xué)性能及熱物理性能預(yù)報(bào)研究[D]. 張芳芳.燕山大學(xué) 2014
[2]空心顆粒復(fù)合材料力學(xué)性能的數(shù)值仿真對(duì)策研究[D]. 梁希.燕山大學(xué) 2013
[3]三維四向碳/環(huán)氧編織復(fù)合材料積累損傷及失效分析[D]. 方國(guó)東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料孔隙幾何形貌定量分析與研究[D]. 田宏濤.大連理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3499095
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
常見編織結(jié)構(gòu)
圖 1-3 C/C 復(fù)合材料界面層空洞直徑的概率分布顆粒復(fù)合材料力學(xué)特性研究強(qiáng)復(fù)合材料是在基體中機(jī)械地嵌入微球顆粒而充比,顆粒大小,壁厚,甚至是空心顆粒的分性能,滿足特定性能的材料,具有良好的可設(shè)典型形貌如圖 1-4 所示[21]。圖 1-4 玻璃微球增強(qiáng)酚醛復(fù)合材料微觀圖像[27]
-4-圖 1-4 玻璃微球增強(qiáng)酚醛復(fù)合材料微觀圖像[27]球力學(xué)特性的研究,主要有理論分析,數(shù)值模擬的空心顆粒可以看作是彈性基體中的夾雜,夾1957 年,Eshelby[22]針對(duì)無限大基體中含常溫了橢球及其基體中的彈性場(chǎng)的通解,該方法后成為含夾雜復(fù)合材料等效彈性性能計(jì)算的基礎(chǔ)效夾雜理論的基礎(chǔ)上,各種等效性能計(jì)算方法熟的理論方法有:Eskelby 等效夾雜方法,Mori分法[26],以及上下限理論[27]等。提出了三相球模型,通過理論計(jì)算得出了含顆
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱防護(hù)用輕質(zhì)燒蝕材料現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 薛華飛,姚秀榮,程海明,張幸紅,劉兆晶. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]空心與實(shí)心玻璃纖維及其復(fù)合材料性能研究[J]. 張文嬌,彭超義,楊金水,楊孚標(biāo),曾竟成. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(11)
[3]含孔洞的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能研究[J]. 許楊劍,武鵬偉,許雷,梁利華. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]多向編織C/C復(fù)合材料漸進(jìn)損傷與失效的SEM動(dòng)態(tài)原位分析[J]. 許承海,宋樂穎,孟松鶴. 固體火箭技術(shù). 2013(04)
[5]二維三軸編織復(fù)合材料的彈性性能分析[J]. 嚴(yán)雪,許希武,張超. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]微結(jié)構(gòu)對(duì)碳/碳復(fù)合材料界面性能的影響[J]. 孟松鶴,闞晉,許承海,韋利明. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]C/C復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的CT分析[J]. 闞晉,孟松鶴,王軍. 硅酸鹽通報(bào). 2009(S1)
[8]二維編織陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)力-應(yīng)變行為[J]. 陶永強(qiáng),矯桂瓊,王波,常巖軍. 力學(xué)與實(shí)踐. 2009(03)
[9]多元多層平紋機(jī)織CMC-SiC彈性常數(shù)的多尺度均勻化高效預(yù)測(cè)方法[J]. 許英杰,張衛(wèi)紅,汪海濱. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(04)
[10]考慮孔隙和微裂紋缺陷的C/C-SiC編織復(fù)合材料等效模量計(jì)算[J]. 汪海濱,張衛(wèi)紅,楊軍剛,許英杰,曾慶豐. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]編織復(fù)合材料力學(xué)性能及熱物理性能預(yù)報(bào)研究[D]. 張芳芳.燕山大學(xué) 2014
[2]空心顆粒復(fù)合材料力學(xué)性能的數(shù)值仿真對(duì)策研究[D]. 梁希.燕山大學(xué) 2013
[3]三維四向碳/環(huán)氧編織復(fù)合材料積累損傷及失效分析[D]. 方國(guó)東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料孔隙幾何形貌定量分析與研究[D]. 田宏濤.大連理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3499095
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