SiCf/TC4复合轴

高强抗扭

针对连续纤维增强钛基复合材料轴在扭转载荷下的损伤行为,结合声发射监测与跨尺度模型,揭示了界面开裂与纤维断裂的渐进演化机制,为结构完整性评估提供依据。

Luo, Li · Jingxuan, Wang · Sha, Yundong · Hao, Yanping · Zhao, Fengtong

Applied Sciences (Switzerland) 2023

参数信息

反向扭矩破坏载荷
11812 N·m
正向扭矩破坏载荷
10418 N·m
反向扭矩初始界面损伤载荷
6552 N·m
正向扭矩初始界面损伤载荷
9108 N·m

技术优势

反向扭矩下损伤扩展缓慢

反向扭矩下界面受拉,损伤以界面开裂为主,扩展过程较缓慢,有利于早期预警与维护。

正向扭矩下纤维断裂明确

正向扭矩下纤维受拉,破坏以纤维断裂为主,损伤过程快变,明确了正向载荷下的主导失效模式。

损伤从外层界面起始

扭转载荷下,损伤首先出现在增强段最外层,初始开裂位置在界面处,并由外向内扩展,此规律可用于失效位置的预判。

跨尺度模型有效预测损伤

建立的跨尺度模型(包含同尺寸轴模型和微观RVE)在相同条件下计算的渐进损伤过程与声发射试验结果一致,验证了模型有效性,可用于虚拟试验。

应用场景