МОДЕЛИРОВАНИЕ МОНОТОННОГО И ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ РАСТЯЖЕНИЕМ 2D И 2.5D ТКАНЫХ КОМПОЗИТОВ С УГЛЕРОДНЫМИ ВОЛОКНАМИ И КАРБИДОКЕРАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ

摘要

Исследовали деформирование 2D и 2.5D тканых композитов с углеродными волокнами и карбидокремниевой матрицей (С/ SiC) при монотонном и циклическом нагружении. Распределение трещин в матрице, длина потери сцепления поверхности раздела и доля разорванных волокон определены при использовании статистических моделей многократного растрескивания матрицы и разрушения волокна и подхода механики разрушения к потере сцепления поверхности раздела волокно—матрица. Проанализировано влияние объемного содержания волокон и параметра формы распределения Вейбулла на развитие повреждения в этих композитах и их диаграммы деформирования при растяжении. Установлено, что при многократном растрескивании матрицы и потере сцепления поверхности раздела волокно—матрица скольжение волокон относительно матрицы в области потери сцепления волокон основы 0° является основной причиной появления петель гистерезиса на диаграммах деформирования рассматриваемых композитов. Разработана модель, предсказывающая диаграммы деформирования этих композитов при циклическом нагружении/разгрузке.