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纤维增强钛基复合材料横向拉伸性能数值模拟

燃气涡轮试验与研究 2013年第4期26卷 37-43页

作者：李冠达张少平裴会平安利平刘学伟中国燃气涡轮研究院四川成都610500 空军航空大学吉林长春130022

为研究SiC/Ti-6AL-4V纤维增强钛基复合材料在横向拉伸载荷下的力学特性,建立了三维细观有限元模型;利用ANSYS软件接触单元和内聚力材料模型,对其制备残余热应力及横向拉伸载荷下的界面脱粘、基体失效进行了数值模拟。结果表明:考虑界面... 详细信息

为研究SiC/Ti-6AL-4V纤维增强钛基复合材料在横向拉伸载荷下的力学特性,建立了三维细观有限元模型;利用ANSYS软件接触单元和内聚力材料模型,对其制备残余热应力及横向拉伸载荷下的界面脱粘、基体失效进行了数值模拟。结果表明:考虑界面材料属性的细观力学有限元单胞模型,可较好地模拟纤维增强钛基复合材料在横向拉伸载荷下的界面脱粘、基体失效;横向拉伸载荷下,复合材料基体细观结构内部应力分布不均导致基体材料利用率下降,是造成复合材料横向强度低于基体材料强度的主要原因。

关键词：纤维增强钛基复合材料细观力学界面脱粘基体失效有限元分析残余热应力内聚力模型整体叶环

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纤维增强钛基复合材料整体叶环设计技术

燃气涡轮试验与研究 2015年第1期28卷 45-48,53页

作者：张少平李冠达安利平裴会平中国燃气涡轮研究院四川成都610500

新材料和新结构的开发使用是航空发动机减重的一个主要技术途径,纤维增强钛基复合材料制备的整体叶环结构具有明显的减重优势。以Si C(f)/TA12整体叶环试验件为例,分别从结构、强度、工艺等方面阐述了整体叶环设计技术。利用ANSYS有限... 详细信息

新材料和新结构的开发使用是航空发动机减重的一个主要技术途径,纤维增强钛基复合材料制备的整体叶环结构具有明显的减重优势。以Si C(f)/TA12整体叶环试验件为例,分别从结构、强度、工艺等方面阐述了整体叶环设计技术。利用ANSYS有限元软件进行数值模拟,并采用最大应力准则和平均周向应力准则评估了整体叶环试验件的破裂转速。通过旋转试验初步验证了整体叶环的减重效果和强度计算方法,并对今后的研究方向进行了展望。

关键词：航空发动机纤维增强钛基复合材料整体叶环减重结构设计纤维涂层法热等静压强度分析

连续SiC纤维增强钛基复合材料横向高温变形机理研究

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材料导报 2017年第8期31卷 88-93页

作者：曹秀中赵冰韩秀全侯红亮曲海涛无锡职业技术学院机械技术学院无锡214121 北京航空制造工程研究所北京100024 塑性成形技术航空科技重点实验室北京100024 数字化塑性成形技术与装备北京市重点实验室北京100024

针对连续SiC纤维增强钛基复合材料(SiC_f/Ti)成形的技术难题,利用沿垂直纤维方向基体具有大变形的能力,可以采用超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)成形出复合材料空心构件。在不同工艺参数条件下,测试了SiC_f/Ti复合材料的横向高温变形规律... 详细信息

针对连续SiC纤维增强钛基复合材料(SiC_f/Ti)成形的技术难题,利用沿垂直纤维方向基体具有大变形的能力,可以采用超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)成形出复合材料空心构件。在不同工艺参数条件下,测试了SiC_f/Ti复合材料的横向高温变形规律,并分析了变形温度、应变速率、纤维含量等工艺参数的影响规律,对不同参数条件下拉伸试件的微观组织和断口形貌进行了对比,分析了复合材料的高温变形机制。

关键词：纤维增强钛基复合材料高温变形变形参数变形机制

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纤维增强钛基复合材料混杂结构制造技术

航空制造技术 2000年第4期43卷 16-20页

作者：王纯孝尚波生毛文峰周军堂顾家琳中国航空工业制造工程研究所清华大学

简要介绍了利用超塑成形 /扩散连接(SPF/DB)工艺制造纤维增强钛基复合材料和钛合金混杂结构的技术 ,利用该技术可以在一个热循环中研制出空心的TMC -钛合金混杂结构 ,微观分析证明 ,在超塑条件下进行复合 -扩散 -成形是有利的。

关键词：纤维增强钛基复合材料 SPF/DB 混杂结构钛合金

[90]_8Sigma纤维增强钛基复合材料的蠕变断裂

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稀有金属快报 2001年第11期20卷 26-27页

作者：朱康英

由于较弱的纤维/基体界面,单向纤维增强钛基复合材料(TMC)的横向机械性能通常劣于整块的钛合金,这为单向TMC的使用设计带来一些限制并将最终影响它的实际应用.因此,表征和提高TMC的横向机械性能对于发展TMC将来在燃气轮机上的应用是非... 详细信息

由于较弱的纤维/基体界面,单向纤维增强钛基复合材料(TMC)的横向机械性能通常劣于整块的钛合金,这为单向TMC的使用设计带来一些限制并将最终影响它的实际应用.因此,表征和提高TMC的横向机械性能对于发展TMC将来在燃气轮机上的应用是非常重要的.英国学者***主要研究了Sigma SiC纤维增强TMC的横向蠕变行为.

关键词：纤维增强钛基复合材料蠕变断裂

中科院金属所SiC纤维增强钛基复合材料环件完成考核验证

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钛工业进展 2017年第5期34卷 40-40页

据中国科学院金属研究所网站7月12日报道，钛合金部复合材料课题组研制的全尺寸SiC纤维增强钛基复合材料环件已在浙江大学进行了地面强度验证试验，试验结果符合设计预期。

关键词：纤维增强钛基复合材料验证试验中科院金属所 SiC 环件中国科学院金属研究所考核浙江大学

连续SiC纤维增强钛基复合材料横向强度分析

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钛工业进展 2013年第5期30卷 43-43页

作者：摘自《稀有金属》摘自《稀有金属》

连续SiC纤维增强钛基复合材料（SiCf／Ti）具有良好的综合性能，但其横向性能低于钛合金基体。为了准确地预测SiCf／Ti复合材料的横向强度，北京航空制造工程研究所赵冰等人提出一种基于界面脱粘强度的计算模型。采用SiCf／Ti复合材料... 详细信息

连续SiC纤维增强钛基复合材料（SiCf／Ti）具有良好的综合性能，但其横向性能低于钛合金基体。为了准确地预测SiCf／Ti复合材料的横向强度，北京航空制造工程研究所赵冰等人提出一种基于界面脱粘强度的计算模型。采用SiCf／Ti复合材料十字拉伸试件来测试复合材料的纤维／基体界面脱粘强度，并分析了热处理时间对界面脱粘强度影响规律，以及不同纤维之间界面脱粘强度的差别。

关键词：纤维增强钛基复合材料 SiCf Ti 强度分析纤维基体界面脱粘航空制造工程综合性能热处理时间

中科院碳化硅纤维增强钛基复合材料环件通过考核

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新材料产业 2017年第9期 94-94页

近日，钛合金部复合材料课题组研制的全尺寸碳化硅纤维增强钛基复合材料环件在浙江大学进行了地面强度验证试验，试验结果符合设计预期。这是国内首次对大型复合材料环件的考核验证，试验积累的第一手数据对优化结构设计和提升制造水平... 详细信息

近日，钛合金部复合材料课题组研制的全尺寸碳化硅纤维增强钛基复合材料环件在浙江大学进行了地面强度验证试验，试验结果符合设计预期。这是国内首次对大型复合材料环件的考核验证，试验积累的第一手数据对优化结构设计和提升制造水平具有重要意义。此次考核验证工作的完成，标志着复合材料环件的研制已经从基础性研究阶段正式进入工程化应用阶段。

关键词：纤维增强钛基复合材料碳化硅环件考核中科院优化结构设计验证试验基础性研究

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钛基复合材料及其制备技术研究进展

材料导报 2005年第4期19卷 54-57页

作者：袁武华吉喆张召春杨寿智湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

综述了钛基复合材料及其制备技术,重点介绍了纤维增强钛基复合材料(FTMCs)和颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)的制备技术,分析了各种制备技术的优缺点。研究表明:纤维涂层法具有纤维分布均匀,纤维与界面反应小,复合材料性能优异等优点,是一... 详细信息

综述了钛基复合材料及其制备技术,重点介绍了纤维增强钛基复合材料(FTMCs)和颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)的制备技术,分析了各种制备技术的优缺点。研究表明:纤维涂层法具有纤维分布均匀,纤维与界面反应小,复合材料性能优异等优点,是一种很有前景的 FTMCs 的制备技术。原位合成工艺制备的 PTMCs 避免了界面反应,界面清洁、结合强度高,可以明显提高 PTMCs 的力学性能。

关键词：技术研究进展颗粒增强钛基复合材料纤维增强钛基复合材料制备技术界面反应纤维分布性能优异合成工艺结合强度力学性能优缺点涂层法原位