【摘 要】
:
随着超高速飞行器日益增长的需求,热端部件材料的开发已经被世界诸多国家所重视。纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、抗氧化、抗高温蠕变、比强度高等优点受到科研人员的亲睐,SiC_f/SiBCN复合材料又是目前这类材料的研究热点。但关于该种材料的疲劳性能,少有报道,使其设计、应用和进一步发展受阻。本文首先研究了DCP的添加对SiC_f/SiBCN复合材料制备效率的影响,结果显示DCP极大的提高了复
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)
论文部分内容阅读
随着超高速飞行器日益增长的需求,热端部件材料的开发已经被世界诸多国家所重视。纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、抗氧化、抗高温蠕变、比强度高等优点受到科研人员的亲睐,SiC_f/SiBCN复合材料又是目前这类材料的研究热点。但关于该种材料的疲劳性能,少有报道,使其设计、应用和进一步发展受阻。本文首先研究了DCP的添加对SiC_f/SiBCN复合材料制备效率的影响,结果显示DCP极大的提高了复合材料的制备效率。后续研究了复合材料的常温及高温拉-拉疲劳行为。常温疲劳试验探讨了残余应力、氧化损伤、频率、应力比对材料疲劳性能的影响。结果显示:(1)高周疲劳时,材料疲劳过程会释放材料内部基体的残余拉应力,使材料有更高的表观疲劳极限应力。低周疲劳时,材料内部的裂纹扩展太快,材料内部的残余拉应力来不及释放材料便发生破坏。(2)材料在1200℃空气环境热处理时,由于SiBCN基体的自愈和性,材料基本不发生氧化,材料的疲劳性能保持优异;在1350℃空气热处理时,由于BNC相在高温下迅速消耗,纤维与基体均有明显氧化,材料疲劳性能下降。(3)疲劳频率增大,材料的疲劳寿命减小。应力比增大,材料的疲劳寿命增大。这是由于常温疲劳时材料的疲劳损伤机制主要为磨损机制造成的,拉伸断口显示频率、应力比对拉伸断口影响较小,其断裂行为类似。(4)通过S-N曲线与Goodman曲线对材料的疲劳极限进行预测,预测与实验结果相比误差在5%以内,对疲劳寿命的预测的误差也在工程范围之内。高温疲劳试验主要研究了温度、频率、应力比对材料疲劳性能的影响。结果显示:(1)温度升高,材料的疲劳寿命下降。温度越高,界面受到氧化侵蚀越严重,对应材料的氧化损伤越严重。(2)疲劳频率越小及应力比越大,高温疲劳寿命减少,蠕变损伤对材料疲劳断裂起主要作用。疲劳频率越大,应力比越小,高温疲劳寿命越长。综合而言,材料常温疲劳试验中,纤维/基体界面磨损是材料疲劳失效断裂主要原因,高温下,纤维蠕变和氧化损伤是材料断裂失效的主要因素。材料常温下有优异的疲劳性能,高温下疲劳性能良好。
其他文献
当前,无线网络的应用极为广泛,越来越多的隐私数据依赖于无线网络进行传输。研究人员考虑了一种无需对现有接入协议进行修改的物理层安全方案来保障无线网络安全。其中,利用无线信道的特性进行密钥生成是目前物理层安全的研究方向之一。正交频分复用(OFDM)系统在无线网络的广泛应用,为密钥的生成提供了大量初始特征值。但由于发送的先导信号在相邻子载波信道上经历的衰落情况十分相似,相邻子载波获得的特征值存在一定的相
近年来,随着人工智能、视觉计算、传感器等相关领域的快速发展,移动机器人可通过各部分协同合作完成指定任务,导航技术也受到许多研究学者的关注。而路径规划作为研究导航技术的关键点之一,一直受到国内外学者的关注。依据不同的评价准则,设计的路径规划算法大有不同,路径规划算法在存有障碍物的环境地图中,搜索出一条从起始点位置到目标点位置的无碰撞路径,是路径规划的基本任务。本课题首先分析了几种较为典型的传统算法,
对含Cauchy核奇异积分的数值计算作了一些基础性研究,构造出奇异积分的两类高精度求积公式,用函数实例数值实验验证了求积公式渐进性与实验数据一致.全文共分五章.第一章介绍了含Cauchy核奇异积分高精度数值求积和正常积分高精度求积公式的研究现状,对本文的主要创新工作进行了简要介绍.第二章讨论正常积分的高精度数值求积问题.首先介绍了正交多项式及Stieltjes多项式的一些基本概念及性质,它们为构造
蚱蜢具有形态小巧,隐蔽的特点,本身又具有超强的弹跳能力。因此对其的仿生学研究的脚步一直没有间断。蚱蜢仿生机器人能够在各种恶劣、复杂的环境作业,甚至可以利用其隐蔽性的特点深入敌后完成军事侦查目标。在上述复杂的作业环境和执行特殊的任务目标的情况下,研究设计蚱蜢仿生机器人视觉系统。使其能够实现自主避障和路径规划就显得非常有意义。对仿生机器人设计研究时,视觉系统是必不可少的部分。将图像处理、模式识别、人工
在过去几年,随着石墨烯(GNPs)/钛基复合材料广泛应用于海洋、航空、航天等领域,人们对石墨烯增强金属基复合材料的越来越重视。一些研究者采用等离子烧结制备了具有不连续强化石墨烯纳米片的钛基复合材料,使复合材料的屈服强度显著提高;一些研究者对多层石墨烯增强Ti基复合材料摩擦学性能进行了研究,发现石墨烯容易在滑动接触界面形成一层抗磨保护层,从而降低了复合材料的摩擦系数等等。但仍然存在着石墨烯的均匀分散
随着物联网技术的发展,近年来,国家电网公司全面建设能源互联网,加强智能电网及配用电网数字化、信息化战略布局,加大对电力线通信网络和无线通信网络应用于低压用电采集网络进行智能电表数据采集研究力度。基于以上需求,论文主要研究工作如下:1.研究了高层楼宇环境中下用电采集网络场景中的无线信道衰减模型。提出了基于频段测量模式的信道衰减测量方法,并通过该系统测量得到了在高层楼宇中的无线信号衰减数据,基于衰减数
随着现代科技的高速发展,大规模繁琐的计算成为了各类科学计算及工程技术领域前进的绊脚石,这些问题最终都归结为求解大型稀疏线性系统xb A(28).本文主要研究了几类迭代算法
随着信息技术的发展,我们已经进入大数据时代。如何有效地从数据中挖掘出有用信息,一直是数据挖掘领域研究的热点。基于矩阵分解的数据分析方法,可以有效地发掘出数据中的结构化信息,因此对结构化矩阵分解算法进行研究具有很好的理论与应用价值。本文拟基于概念分解(Concept Factorization,CF)模型和超限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)模型分别设计满足多种应用
曾经作为“世界工厂”的中国制造业正面临“前后夹击”之势,西方国家“制造业回归”和“再工业”重拾制造业,中国之外的发展中国家正在以更为廉价的劳动力成本来占据世界制造
由于多元铜基硫族材料吸收带隙可调,结构多样和环境友好等优势,使其在光电器件和光催化等领域有着非常广泛的应用前景。目前光催化分解水技术是最有发展前景的新能源解决方式之一,而多元铜基硫族材料的特点使其在光催化应用领域具有潜在价值。之前的研究表明四元Cu-Ga-Zn-S纳米晶具有良好的光催化性能,但有关其晶型、组分等因素对其光催化性能影响等方面的研究还不够深入。因此,本论文在课题组前期工作的基础之上,详