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应力分布的十字型标本为材料SiC/Ti-6Al-4V下复合材料的横向拉伸应力杨延清，袁梅倪，李建康，黄滨罗（西北工业大学教授）潘鹰240060324K汽车061摘要：十字形试件被选中获得横向拉伸性能的碳化硅纤维增强钛基复合材料。此外，结合单方面加上横向拉伸试验有限元方法的开发是为了评价复合材料界面结合强度正常。结果表明，最初的非在横向应力应变曲线的线性SiC/Ti-6Al-4V复合材料在350兆帕应力发生。相结合的单方面加上横向拉伸试验有限元方法是一种有效的方法来预测复合材料界面结合强度是否正常。此外，复合材料界面的破坏机理进行了详细分析。关键词：钛基复合材料;有限元方法;界面结合强度;的横向拉伸试验介绍：许多研究已完成调查碳化硅纤维横向拉伸。三基复合材料标本类型通常用来描述横向力学性能。如与光纤直片面标本完曝光，与光纤直片面嵌入式和十字形的标本试样。试样的十字形由于被视为最恰当的，通常使用的自由面会被有效的清除。在以前的研究中，一个完全耦合有限元方法，用于获取分布在标本下的横向负荷的应力。并证实了成功的十字形试件在确定真正的横向响应材料。冷却过程中，分析与复合材料的横向同时性的模式，这不符合协议事实。而且，完全耦合的方法可能导致部分损失的热残余应力。这是非常重要和明确的，了解在接口横向拉伸状态下隧道系统机制接口故障。任何类型意味着矩阵要进行额外的附加载荷。这些矩阵可能对隧道系统妥协韧性和蠕变。而且阻力可以成为设计限制申请。可惜，这是一个小资料提供接口失效机理。在这项工作中，单方面耦合有限元方法是通过评估隧道系统正常界面的，结合强度并确定在接口故障模式下横向拉伸。此外，对接口故障复合材料的机理进行了讨论。1实验SiC/Ti-6Al-4V的方式是由准备铝箔纤维复合材料的整合，是开展以真空热在温度1小时920℃下高达每秒70兆的宾夕法尼亚州的压力，在图1所示的十字形试样切成近似尺寸与电火花线长。试样宽度为50.8毫米和38毫米，碳化硅纤维的半径分别为0.07mm.这种横向滕西乐的十字形试件测试在室温下进行的，一英斯特朗电子拉伸机在1毫米/米中的速度，为了取得在试样拉伸应变中心。Electric-Resistance应变仪是坚持对十字形试件的。图2表明，横向应力应变行为在SiC/Ti-6Al-4V材料中是一两个不同的区域。在第一个区域，相应的响应是线性到一个复合弹性加载一个完美债券接口，而在第二区域的反应是非线性的对应逐步剥离该接口。图1试样的十字形图2SiC/Ti-6Al-4V横向应力应变行为2有限元分析由于对称性，八分之一的总十字形标本模型，如在图3所示。该纤维（140克的直径），接口（10克的厚度）和矩阵被视为三维八节点砖元素。碳化硅纤维。钛合金基体和界面材料的处理作为完全各向同性弹性材料。TiC是用来代表界面反应的材料。是原因主要产品是TMCS和TiC的界面反应。尤其是当碳化硅纤维具有纯C涂层。表1显示了变化的Ti-6A1-4v的性能，TiC和碳化硅纤维有限使用有限元分析。单方面耦合有限元分析包括2步骤：（1）建模的冷却隧道监控系统;（2）建模的横向拉伸试验过程。当隧道监控系统是由高温冷却到室温温度，热残余应力引起的热膨胀系数不匹配。在有限元分析中，冷却过程是可以由热负荷为蓝本的。此外，参考温度（英）假设上述其中复合材料的应力自由，对于SiC/Ti.6A1.4V复合材料，参考温度约为700℃。在这一步的边界条件被描述为：图3十字形试件有限元模型和元素的安排，扩大地区为中心其中X和Y代表矩阵X方向位移。接口和光纤。分别代表X和Y的矩阵，接口和光纤，分别代表了X和Y的矩阵，Y方向位移接口Y方向位移和纤维。分别。据悉，残余应力的评估将在复合材料的横向拉伸试验有限元模型，介绍了横向拉伸试验过程。，一张脸负荷应用于新的有限元面模型的边界条件是作为复合材料的冷却过程相同。3结果与讨论3.1估记界面结合强度在随到系统中是否正常图2表明，当横向拉应力等于350MPa，最初的非在线性应力应变曲线在SiC/Ti.6A1.4V复合中发生。这表明该接口没有出现在试样中心。图4显示了径向力分布不同的横向界面。该界面径向应力约300Mpa。径向应力在纤维/基体界面组成机械应力。残余应力和界面结合强度正常。适用于机...