三維編織C-SIC復合材料結構動態(tài)特性研究.pdf

1、三維編織C/SiC復合材料是一種新型高級材料，具有一系列優(yōu)異性能。高溫力學性能好、低密度的特性使其成為未來航空航天器領域研究與考察的重點。在目前關于三維編織C/SiC復合材料的研究中，細觀結構分析和細觀結構力學模型的建立是非常重要的內容。 本文引入“米”字型枝狀單胞模型描述四步法三維編織C/SiC復合材料的細觀結構。將三維編織C/SiC復合材料看作是組分材料的空間結構物，由有序的細觀結構單胞疊合而成。以復合材料梁為研究對象，采用

2、單胞作為離散單元對復合材料進行宏觀網格剖分，利用有限元方法分析懸臂梁結構的固有特性。比較有限元計算結果與理論計算值證明采用“米”字型單胞預測三維四向編織C/SiC復合材料結構的動態(tài)特性是可行的。 三維編織C/SiC復合材料中含有大量的孔洞，存在于基體中的孔洞對復合材料的動態(tài)性能有很大的影響。本文采用一種新方法處理復合材料中的孔洞，進而分析一復合材料梁結構的動態(tài)特性。即通過蒙特卡羅方法對復合材料中隨機分布的孔洞進行模擬，建立含孔洞

3、“米”字型枝狀單胞模型。以此模型為基礎對復合材料梁結構進行宏觀網格剖分，形成有限元模型后進行模態(tài)分析。結果表明：孔洞的存在降低了材料的剛度，從而導致復合材料結構固有頻率值減??；考所建立的慮孔洞存在的“米”字型單胞模型可以分析復合材料結構的動態(tài)特性。 影響三維編織C/SiC復合材料性能的因素很多，隨機分布的孔洞只是其中一種。本文考慮到各種隨機因素對三維編織C／SiC復合材料的影響，建立隨機參數復合材料梁結構系統(tǒng)模型，研究了基于概率