简介：复合材料在新型客机上得到广泛应用，飞行过程中机身外表可能遭受冰雹袭击，造成机体破坏，危害乘客安全。为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能，本文首先基于弹塑性模型，考虑应变率强化效应和脆性断裂行为，建立冰雹动态本构，并根据冰雹撞击传感器试验数据修正冰雹模型参数；然后通过引入三维Hashin失效准则和Cohesive界面元，模拟复合材料的纤维断裂、基体压溃和脱粘分层损伤破坏行为；进而建立复合材料层合板抗冰雹冲击的数值模型，并研究其在不同冲击速度下的动态响应和损伤特性。数值结果表明：针对本文复合材料层合板构型，冲击失效阚值能量为232J；冲击载荷峰值和冲击点位移随冲击速度的增大而增大，但增幅趋缓；分层损伤面积与冲击速度近似呈线性关系；相邻层的铺层角度差为90°时，其层间分层现象更为显著。

简介：采用交联剂对聚碳硅烷（PCS）先驱体进行改性，以改性先驱体配置溶液制备了C／SiC复合材料。在制备过程中，由于改性先驱体较高的陶瓷产率，缩短了复合材料基体致密化周期，气孔率降低到7．2％，密度提升到2．01g／m^3。在改善试样显微结构的同时，改性先驱体能够明显提升C／SiC复合材料力学性能，弯曲强度提高到459．4MPa，断裂韧性提升到13．6MPa·m^1/2，相比单组分PCS先驱体分别提高了51．9％和32．0％。烧蚀性能考核表明，试样的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为8．3×10^-3mm／s和4．3×10^-3g／s，相比单组分PCS制备的试样分别降低了85．7％和73．1％。通过对试样内部显微结构和考核后形貌进行分析，结果表明试样力学和烧蚀性能的提升主要得益于致密化的基体以及基体对纤维很好的保护作用。

简介：针对液体火箭发动机承力机架，开展复合材料机架的初步设计及探索应用研究。通过对原金属机架结构设计特点分析，提出了一种碳纤维增强复合材料机架的设计方案，并对其进行了力学性能预测及设计参数影响分析等方面研究工作；最后，采用有限元软件AN-SYS的APDL语言开发了复合材料机架的计算程序，该程序基于损伤累积理论，包含结构应力分析、材料的失效判断及材料的性能退化3个主要循环过程，通过仿真手段模拟了在载荷增加过程中结构内部产生损伤，并逐渐累积直至破坏的整个过程。仿真分析结果表明：复合材料的应用可在满足原机架强度、刚度和稳定性等设计要求基础上，相对于原结构实现了50％的减重。

简介：以PZC为有机锆先驱体原材料，采用A，B，C三种PIP工艺路线制备了不同ZrC含量的C／SiC-ZrC复合材料，并对C／SiC-ZrC复合材料的组成、微观结构、力学性能、烧蚀性能及作用机理进行了测试和分析。结果表明，有机锆先驱体制备的C／SiC-ZrC复合材料烧蚀性能有大幅提高，但其力学性能却存在一定程度的下降，并且随着zrc含量的增加，C／SiC复合材料的力学性能呈现出逐渐降低的趋势，其质量烧蚀率和线烧蚀率呈现出先减小后增大的趋势。