[发明专利]考虑损伤演化的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数预测方法

权利要求书

1.考虑损伤演化的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：分别计算室温T₁下的纤维热应力和基体热应力；

步骤2：由室温T₁下的基体热应力计算室温下的基体裂纹间距；

步骤3：由室温T₁下的纤维热应力计算室温下的界面正向滑移长度；

步骤4：计算温度升高至T₂后的纤维热应力；

步骤5：由室温T₁下的界面正向滑移长度和温度T₂下的纤维热应力，计算温度升高至T₂导致的界面反向滑移长度；

步骤6：根据室温T₁下的纤维热应力和界面正向滑移长度、温度T₂下的纤维热应力和界面反向滑移长度，计算温度由T₁升至T₂的单向陶瓷基复合材料热应变；

步骤7：根据温度由T₁升至T₂的单向陶瓷基复合材料热应变，计算温度T₁至T₂间的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的考虑损伤演化的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数预测方法，其特征在于：步骤1中，计算纤维热应力的方法为：

计算基体热应力的方法为：

式中，σ_f，1和σ_m，1分别为室温T₁下纤维和基体的热应力，E_f和E_m分别为纤维和基体的弹性模量，v_f和v_m分别为纤维和基体的体积分数，α_f和α_m分别为纤维和基体的热膨胀系数，T₀为陶瓷基复合材料的制备温度。

3.如权利要求1所述的考虑损伤演化的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数预测方法，其特征在于：步骤3中，计算界面正向滑移长度的方法为：

式中，d₊为室温T₁下的界面正向滑移长度，r_f为纤维单丝半径，τ为界面剪应力，σ_f，1为室温T₁下的纤维热应力。

4.如权利要求1所述的考虑损伤演化的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数预测方法，其特征在于：步骤4中，计算纤维热应力的方法为：

式中，σ_f，2为温度T₂下的纤维热应力，E_f和E_m分别为纤维和基体的弹性模量，v_f和v_m分别为纤维和基体的体积分数，α_f和α_m分别为纤维和基体的热膨胀系数，T₀为陶瓷基复合材料的制备温度。

5.如权利要求1所述的考虑损伤演化的单向陶瓷基复合材料热膨胀系数预测方法，其特征在于：步骤5中，计算界面反向滑移长度的方法为：

式中，d_-为温度T₂下的界面反向滑移长度，r_f为纤维单丝半径，τ为界面剪应力，σ_f，2为温度T₂下的纤维热应力，d₊为室温T₁下的界面正向滑移长度。