摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
论文的主要创新与贡献 | 第9-14页 |
第1章 绪论 | 第14-30页 |
1.1 引言 | 第14页 |
1.2 SiC-CMC复杂薄壁构件制备技术 | 第14-16页 |
1.3 C/SiC铆接单元的力学性能研究现状 | 第16-18页 |
1.4 C/SiC复合材料的力学性能研究现状 | 第18-26页 |
1.4.1 基体开裂机制 | 第18-21页 |
1.4.2 裂纹偏转机制 | 第21-24页 |
1.4.3 纤维桥联机制 | 第24-26页 |
1.5 C/SiC复合材料的剪切性能研究现状 | 第26-27页 |
1.6 C/SiC铆接单元力学性能研究存在的问题 | 第27-28页 |
1.7 选题依据和研究目标 | 第28页 |
1.8 研究内容 | 第28-30页 |
第2章 2DC/SiC铆接单元试样的制备与测试方法 | 第30-40页 |
2.1 引言 | 第30页 |
2.2 2DC/SiC铆接单元试样的制备 | 第30-31页 |
2.3 2DC/SiC铆接单元试样的氧化处理 | 第31页 |
2.4 2DC/SiC铆接单元试样的表征 | 第31-32页 |
2.4.1 密度和气孔率测试 | 第31-32页 |
2.4.2 微结构分析 | 第32页 |
2.4.3 表面成分分析 | 第32页 |
2.5 2DC/SiC铆接单元的力学性能试验 | 第32-34页 |
2.5.1 2DC/SiC铆接单元的拉伸性能 | 第32-33页 |
2.5.2 2DC/SiC四钉正方铆接单元的拉伸与弯曲性能 | 第33-34页 |
2.6 2DC/SiC铆钉的双剪性能试验 | 第34页 |
2.7 2DC/SiC铆接板的挤压性能试验 | 第34-35页 |
2.8 2DC/SiC复合材料的力学性能试验 | 第35-40页 |
2.8.1 拉伸性能 | 第35-36页 |
2.8.2 弯曲性能 | 第36页 |
2.8.3 断裂韧性 | 第36-37页 |
2.8.4 面剪性能 | 第37页 |
2.8.5 层剪性能 | 第37-40页 |
第3章 2DC/SiC单钉铆接单元的拉伸行为与铆钉剪断失效机制 | 第40-62页 |
3.1 引言 | 第40页 |
3.2 2DC/SiC复合材料的剪切行为与失效机制 | 第40-49页 |
3.2.1 2DC/SiC复合材料的面剪行为 | 第40-41页 |
3.2.2 2DC/SiC复合材料的面剪失效机制 | 第41-46页 |
3.2.3 2DC/SiC复合材料的层剪行为 | 第46-47页 |
3.2.4 2DC/SiC复合材料的层剪失效机制 | 第47-49页 |
3.3 2DC/SiC单钉铆接单元的拉伸行为与铆钉剪断失效机制 | 第49-56页 |
3.3.1 2DC/SiC单钉铆接单元的拉伸行为 | 第49-51页 |
3.3.2 2DC/SiC单钉铆接单元的拉伸刚度分析 | 第51-53页 |
3.3.3 2DC/SiC单钉铆接单元的铆钉剪断失效机制 | 第53-54页 |
3.3.4 2DC/SiC单钉铆接单元的铆钉剪断失效机制小结 | 第54-56页 |
3.4 2DC/SiC单钉铆接单元的拉伸行为和铆钉剪断失效的有限元模拟 | 第56-58页 |
3.5 模拟铆钉总孔隙率的影响 | 第58-60页 |
3.6 本章小结 | 第60-62页 |
第4章 2DC/SiC铆接单元的氧化损伤及其拉伸行为 | 第62-84页 |
4.1 引言 | 第62页 |
4.2 2DC/SiC复合材料的氧化损伤 | 第62-64页 |
4.3 氧化损伤对2DC/SiC复合材料剪切行为与失效机制的影响 | 第64-72页 |
4.3.1 氧化损伤对2DC/SiC复合材料层剪行为的影响 | 第64-65页 |
4.3.2 氧化损伤对2DC/SiC复合材料层剪失效机制的影响 | 第65-67页 |
4.3.3 氧化损伤对2DC/SiC复合材料面剪行为的影响 | 第67-68页 |
4.3.4 氧化损伤对2DC/SiC复合材料面剪失效机制的影响 | 第68-72页 |
4.4 氧化损伤对2DC/SiC单钉铆接单元拉伸行为的影响 | 第72-73页 |
4.5 氧化损伤对2DC/SiC单钉铆接单元铆钉剪断失效机制的影响 | 第73-75页 |
4.5.1 剪切滑移机制 | 第73-74页 |
4.5.2 纤维拔出机制 | 第74-75页 |
4.6 氧化剩余强度与氧化失重率的关系 | 第75-76页 |
4.7 氧化损伤对2DC/SiC多钉铆接单元拉伸行为的影响 | 第76-82页 |
4.7.1 纵排铆接单元 | 第76-79页 |
4.7.2 横排铆接单元 | 第79-82页 |
4.8 本章小结 | 第82-84页 |
第5章 2DC/SiC多钉铆接单元的钉载分配 | 第84-106页 |
5.1 引言 | 第84页 |
5.2 氧化前的钉载分配 | 第84-94页 |
5.2.1 单钉铆接单元的孔周应变 | 第84-85页 |
5.2.2 双钉横排铆接单元 | 第85-86页 |
5.2.3 三钉横排铆接单元 | 第86-87页 |
5.2.4 双钉纵排铆接单元 | 第87-88页 |
5.2.5 三钉纵排铆接单元 | 第88-89页 |
5.2.6 四钉正方铆接单元 | 第89-92页 |
5.2.7 三钉三角铆接单元 | 第92-93页 |
5.2.8 2DC/SiC铆接单元钉载分配小结 | 第93-94页 |
5.3 700℃氧化后的钉载分配 | 第94-98页 |
5.3.1 单钉铆接单元的孔周应变 | 第94页 |
5.3.2 双钉横排铆接单元 | 第94-95页 |
5.3.3 三钉横排铆接单元 | 第95页 |
5.3.4 双钉纵排铆接单元 | 第95-96页 |
5.3.5 三钉纵排铆接单元 | 第96-97页 |
5.3.6 四钉正方铆接单元 | 第97-98页 |
5.4 1000℃氧化后的钉载分配 | 第98-101页 |
5.4.1 单钉铆接单元的孔周应变 | 第98-99页 |
5.4.2 双钉横排铆接单元 | 第99页 |
5.4.3 三钉横排铆接单元 | 第99-100页 |
5.4.4 双钉纵排铆接单元 | 第100页 |
5.4.5 三钉纵排铆接单元 | 第100-101页 |
5.5 1300℃氧化后的钉载分配 | 第101-104页 |
5.5.1 单钉铆接单元的孔周应变 | 第101页 |
5.5.2 双钉横排铆接单元 | 第101-102页 |
5.5.3 三钉横排铆接单元 | 第102-103页 |
5.5.4 双钉纵排铆接单元 | 第103页 |
5.5.5 三钉纵排铆接单元 | 第103-104页 |
5.6 本章小结 | 第104-106页 |
第6章 2DC/SiC铆接单元的优化设计 | 第106-120页 |
6.1 引言 | 第106页 |
6.2 2DC/SiC单钉铆接单元的失效模式 | 第106-109页 |
6.2.1 2DC/SiC铆钉的双剪强度 | 第106-107页 |
6.2.2 2DC/SiC铆接板孔的挤压强度 | 第107-109页 |
6.2.3 2DC/SiC单钉铆接单元的铆钉剪断失效模式 | 第109页 |
6.3 2DC/SiC单钉铆接单元的优化设计 | 第109-116页 |
6.3.1 2DC/SiC单钉铆接单元的微结构特征 | 第109-110页 |
6.3.2 钉孔界面粘接状态的影响 | 第110-111页 |
6.3.3 铆钉直径的影响 | 第111-114页 |
6.3.4 铆钉铺层的影响 | 第114-116页 |
6.3.5 铆钉材料的影响 | 第116页 |
6.4 2DC/SiC多钉铆接剪切强度的可靠性概率 | 第116-118页 |
6.5 本章小结 | 第118-120页 |
结论 | 第120-122页 |
参考文献 | 第122-136页 |
附录A:2DC/SiC复合材料面剪强度的修正刚体块滑移模型 | 第136-138页 |
附录B:2DC/SiC单钉铆接单元的非线性有限元模型 | 第138-144页 |
B.1 2DC/SiC铆钉剪断失效的内聚力模型 | 第138-140页 |
B.2 2DC/SiC复合材料的渐进损伤模型 | 第140-144页 |
B.2.1 2DC/SiC非线性力学行为 | 第140-141页 |
B.2.2 2DC/SiC失效判据 | 第141-144页 |
附录C:2DC/SiC复合材料USDFLD子程序 | 第144-148页 |
攻读博士期间发表的论文和其他研究成果 | 第148-150页 |
致谢 | 第150-151页 |