SiC纤维束

各向异性损伤可控

该SiC纤维束的损伤行为随纤维方向变化，在0°和90°时表现出对称损伤，其他方向呈不对称损伤，界面脱粘是关键机制。

Xu, Qihao · 王金龙 · Wang, Yi Qi · 高航

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2025

参数信息

最大横向损伤纤维取向

90 °

技术优势

损伤可预测

建立了基于梁弯曲理论和断裂力学的微观结构模型，能够解释不同纤维取向下脱粘和纤维断裂的机制，与实验结果一致，可用于预测加工损伤。

关键机制明确

纤维-基体界面脱粘被确定为划痕过程中的关键损伤机制，伴随复杂的力波动，这为优化加工参数提供了依据。

方向效应清楚

系统研究了纤维取向对损伤的影响：除0°和90°外，划痕两侧呈现不对称损伤；在90°时横向损伤最大，为刀具路径规划提供参考。

应用场景

• 航空发动机热端部件：理解各向异性损伤，优化热端部件加工路径，降低缺陷。
• 高超声速飞行器：为高超声速飞行器热结构材料的精密加工提供损伤机理指导。
• 核燃料包壳：保证核燃料包壳加工质量，避免界面脱粘影响事故容错性能。
• 高温陶瓷基复合材料：揭示高温陶瓷基复合材料划痕损伤机制，助力高质量加工。
• 精密加工：利用损伤模型优化工艺参数，实现纤维束可控去除。