陈刘定
- 作品数：17 被引量：56H指数：4
- 供职机构：西北工业大学机电学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防基础科研计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学航空宇航科学技术电气工程更多>>
- 平纹编织C/SiC复合材料在室温和高温环境下的拉伸行为被引量：11
- 2010年
- 通过单向拉伸试验,对比研究平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料在室温和高温(1300℃,包括惰性气氛和湿氧气氛)环境下的宏观力学特性,并采用光学显微镜和扫描电镜对试件断口进行显微观察,分析其损伤模式和破坏机理。结果表明:C/SiC复合材料的室温和高温拉伸行为通常表现为非线性特征,在低应力时就开始出现损伤;纤维与基体之间界面滑行阻力的降低使C/SiC复合材料在高温惰性气氛环境下的拉伸强度和破坏应变均比室温下的高;碳纤维的氧化严重影响材料的承载能力导致高温湿氧环境下的拉伸强度和破坏应变均比室温下的低;C/SiC复合材料室温和高温下的拉伸均呈现韧性断裂,断口较为相似,只是纤维拔出长度和断口的平齐程度有所不同,其中高温惰性气氛环境下纤维拔出最长,高温湿氧环境下试件断口有明显的被氧化痕迹;0°纤维束表面基体开裂、明显的层间分层以及0°纤维和纤维束的拔出和断裂同时携带90°纤维束拔出是C/SiC复合材料在室温和高温下的拉伸破坏机理。
- 王锟陈刘定郑翔
- 关键词：陶瓷基复合材料
- 纤维丝束带复合材料的有效性能预测与实验测试
- 2016年
- 依据纤维丝束带复合材料的相关几何结构参数值和所确定的纤维丝束带特征体积单元(RVE)模型几何结构尺寸,以有限元软件MSC.Patran/Nastran为平台建立纤维丝束带复合材料RVE有限元模型并在模型中置入相应的制备缺陷。各类制备缺陷的置入均采用删除网格单元的方法,置入裂纹型制备缺陷时偏移裂纹两侧单元相对面以获得当前裂纹宽度,置入孔洞型制备缺陷时尽量模拟其真实形貌。根据复合材料力学关于材料各性能参数的定义和细观力学基本理论推导了有限元计算细观力学(FECM)方法预测复合材料有效弹性性能和有效热膨胀性能的过程。根据FECM方法预测了不含制备缺陷、含单一制备缺陷和含各类制备缺陷时的弹性常数和有效热膨胀系数。结果表明:各类制备缺陷的存在均会使弹性模量和剪切模量减小,泊松比和热膨胀系数可能增大也可能减小。通过与实验测试结果对比分析可知,数值预测结果普遍比实验测试结果偏大,但总体效果较为理想,最大相对误差为6.04%。
- 张宏基史耀耀唐虹陈刘定赵盼康超
- 关键词：复合材料均匀化理论
- 一种改进的可阻止SPH数值断裂的方法被引量：2
- 2009年
- 首先通过人为设定数值断裂,从数值上分析数值断裂对计算精度的影响。然后引进一种可适用于大变形的并保证系统质量守恒、动量守恒和能量基本守恒的简单加点技术,用以阻止数值断裂。并用改进的smoothed particle hydrodynamics(SPH)方法对钢弹撞击飞机蒙皮进行数值模拟以验证其阻止数值断裂的有效性。在130～250m/s的碰撞速度下,用改进的SPH方法得到的变形区直径、剩余速度以及弹坑深度与试验结果吻合较好。
- 赵燕徐绯李玉龙陈刘定
- 复合材料损伤的声发射试验研究被引量：8
- 2010年
- 利用声发射设备对二维、三维编织陶瓷基复合材料及不同铺排方式的树脂基复合材料的静拉伸试验进行全程监测,采集了四种试样在拉伸过程中的声发射信号,通过对声发射参数(能量、计数和幅值等)和应力-应变曲线进行综合分析,探讨了这些复合材料的拉伸损伤过程。试验结果表明:通过对材料拉伸过程中的声发射参数分析,能够有效分析材料的损伤形式及其演化过程,不同基体的复合材料其拉伸过程中的损伤演化有所不同,编织方式和铺排方式对于损伤演化的影响也非常明显。
- 郑洁姚磊江程起有李斌陈刘定
- 关键词：声发射技术复合材料
- 初始缺陷对平纹编织C/SiC复合材料热膨胀系数的影响被引量：2
- 2015年
- 基于有限元细观计算力学(FECM)提出了一种获得平纹编织C/Si C复合材料的初始缺陷对其热膨胀系数影响关系的方法。首先通过扫描电镜(SEM)观察将初始缺陷进行分类并利用SEM图对各类初始缺陷的分布特征进行测量和统计,然后依据测量和统计结果建立含初始缺陷的宏观材料代表体积单元(RVE)和纤维束RVE有限元模型,最后采用FECM方法预测含各类初始缺陷宏观材料RVE的热膨胀系数。基于以上方法得到了各类初始缺陷与宏观材料热膨胀系数之间的定量映射关系。
- 姚磊江王梦陈刘定童小燕
- 关键词：C/SIC复合材料热膨胀系数扫描电镜
- 平纹编织C／SiC复合材料在1300℃模拟环境中的疲劳行为被引量：2
- 2009年
- 通过拉–拉疲劳试验并结合电镜扫描观察,对比研究平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料在1300℃惰性气氛环境和两种腐蚀气氛环境中的疲劳行为。结果表明:由于高温氧化腐蚀的作用,1300℃下腐蚀气氛环境中C/SiC陶瓷的抗疲劳性能明显比惰性气氛环境差,而且氧气和水分含量越高,陶瓷基复合材料在腐蚀气氛环境中的抗疲劳性能越差。疲劳载荷对氧化腐蚀起着推动作用,疲劳载荷越大裂纹宽度越大,不同的裂纹宽度对应着不同的氧化机制,从而产生不同的氧化形貌。腐蚀气氛环境中的氧气含量决定着C纤维的氧化速度。水分含量低时,于1300℃在涂层表面生成无定形态的SiO2对裂纹具有封填效果从而提高材料寿命;水分含量高时不仅促使SiO2大量析晶减弱其封填效果,而且其会与SiO2反应生成气态产物,大量消耗涂层,降低材料寿命。
- 陈刘定童小燕程起有姚磊江
- 关键词：平纹编织陶瓷基复合材料模拟环境
- 光滑质点流体动力学方法中断裂准则的引入被引量：1
- 2010年
- 基于Delaunay三角剖分及其对偶形式最近点意义下的Voronoi图,提出一种粒子产生和消除技术解决光滑质点流体动力学方法中的数值断裂问题。以此技术为基础,利用光滑质点流体动力学方法的"核函数归一化特性"对粒子携带的应力重新进行分配,进而引入断裂准则最终解决数值模拟中材料出现断裂破坏的理论依据问题。通过典型数值算例的模拟分析并与实验进行对比,结果表明,提出的粒子产生和消除技术对解决数值断裂问题是有效的;引入断裂准则使材料断裂破坏受到理论的约束与指导;与加入断裂准则前相比,程序计算结果在靶板变形区直径、深度和弹丸剩余速度三个重要指标上与实验结果具有更好的一致性。
- 陈刘定童小燕陈昊郑翔程起有姚磊江
- 关键词：数值模拟
- 开孔对平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料力学行为的影响被引量：4
- 2009年
- 通过拉伸、压缩和疲劳实验结合断口显微观察并与光滑试样进行对比,研究开孔对平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料力学行为的影响。结果表明:开孔试样的拉伸行为和光滑试样一样表现为非线性,拉伸强度降低11.8%,拉伸破坏应变降低54.3%;开孔试样的压缩行为与光滑试样不同,低应力时表现为线性,应力增大到一定程度时由于裂纹闭合效应较为明显,开始表现出明显的非线性,压缩强度降低12.2%,压缩破坏应变降低54.9%;开孔试样的疲劳极限约为其极限拉伸强度的88%,与光滑试样相同;开孔试样在拉伸、压缩和疲劳载荷作用下都具有较小的应力集中系数,对开孔敏感性较小;开孔试样断口一般从孔中间穿过,破坏首先发生在试样孔边应力集中最严重的地方,断口方向与孔边初始缺陷有关。
- 陈刘定童小燕姚磊江程起有
- 关键词：陶瓷基复合材料开孔
- 平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料开孔试样的疲劳行为被引量：2
- 2009年
- 通过室温等幅单向拉一拉疲劳试验并结合超声C和电镜扫描，研究平纹编织C／SiC陶瓷基复合材料开孔试样的疲劳行为。结果表明：开孔试样疲劳极限约为极限拉伸强度的85％-90％，与光滑试样相当；其具有较小的疲劳缺口系数，对开孔敏感性小；疲劳峰值应力稍低于疲劳极限时损伤不明显。超过疲劳极限时疲劳寿命下降很快；疲劳断口从开孔中间穿过，断口形貌及破坏机理与光滑试样相同。
- 陈刘定童小燕程起有姚磊江
- 关键词：陶瓷基复合材料
- 复合材料低速冲击及剩余压缩强度实验研究被引量：7
- 2010年
- 为了研究复合材料低速冲击特性和冲击损伤对剩余压缩强度的影响,对复合材料层合板进行落锤冲击实验和冲击后压缩实验。冲击实验中,采用声发射和超声C扫描技术对损伤过程和损伤大小进行监测。讨论了冲击能量对冲击响应、损伤面积以及剩余压缩强度的影响;最后对比分析了树脂基复合材料与陶瓷基复合材料在损伤阻抗和损伤容限上的差异。
- 郑翔童小燕程起有李斌陈刘定
- 关键词：复合材料低速冲击剩余压缩强度
