2D-C/SiC复合材料轴向加载泊松效应

作     者：郭洪宝 洪智亮 李开元 梅文斌 GUO Hong-bao;HONG Zhi-liang;LI Kai-yuan;MEI Wen-bin

作者机构：中国航发商用航空发动机有限责任公司上海201108 上海商用飞机发动机工程技术研究中心上海201108 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2021年第49卷第8期

页      面：178-183页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB1102502) 国防基础科研计划(JCKYS2019607003)。 

主　　题：2D-C/SiC复合材料 循环加卸载 泊松效应 损伤机制 

摘      要：基于单调和循环加卸载实验,测试获得了不同加载过程中2D-C/SiC复合材料在纤维束轴向方向上的泊松曲线,并对比分析了轴向损伤演化进程对材料泊松效应的影响。结果表明,在拉伸损伤加剧过程中,材料表现出显著的负泊松比行为;在加载损伤停滞状态下,材料则表现为近似线性正泊松比行为。加载过程中材料的泊松效应随着损伤程度的增加而不断减弱。结合扫描电镜断口结果分析可知,拉伸损伤加剧过程中材料内部沿加载方向上不断产生的基体开裂和界面脱粘损伤引起的材料沿垂直加载方向上的伸长变形,大于并掩盖了拉伸载荷在垂直加载方向上引起的弹性收缩变形,是导致2D-C/SiC复合材料表现出显著负泊松比行为的主要原因;加载损伤加剧过程中产生的大量开裂损伤导致的材料整体连续性的降低是导致其泊松效应不断减弱的主要影响机制。