C/SiC编织复合材料的热-力-氧耦合理论与三维几何重构方法

项目名称： C/SiC编织复合材料的热-力-氧耦合理论与三维几何重构方法

项目编号： No.11402132

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 朱晓磊

作者单位： 清华大学

项目金额： 30万元

中文摘要： C/SiC编织复合材料具有强度高、密度低且耐高温等优点成为航空航天领域热结构理想材料之一。研究含缺陷材料的热/力/氧耦合理论与几何重构方法具有重要科学意义和应用价值。由于C/SiC编织复合材料特殊的制备工艺和苛刻的服役环境，材料发生失效是其自身微、细观结构特性与热、力、氧等因素耦合作用的结果。然而，对该材料的三维几何重构建模算法和热/力/氧耦合损伤理论的研究还不成熟，尤其缺乏含真实缺陷特征的C/SiC编织复合材料热/力/氧耦合有限元数值分析方法。本项目采用理论分析、数值计算和实验验证相结合的方法，拟提出C/SiC编织复合材料精细化三维几何重构建模算法，实现含真实缺陷特征的C/SiC编织复合材料几何建模；并提出热/力/氧耦合损伤本构模型，据此建立含真实缺陷特征的C/SiC编织复合材料的热/力/氧耦合有限元数值分析方法。该方法可为C/SiC编织复合材料在航空航天领域应用提供理论基础和技术支撑。

中文关键词： C/SiC编织复合材料；热-力-氧耦合损伤；本构关系；三维几何重构；数值计算方法

英文摘要： The excellent properties of the C/SiC braided composites, such as high strength, low density and high temperature endurance, make it an ideal material for thermal structure in aerospace industry. So it is of great theoretical significance and application

英文关键词： C/SiC braided composites；Thermo-mechanical-oxygenic coupling damage；Constitutive relation；3D geometrical reconstruction；Numerical analysis methods