[发明专利]一种连续SiC纤维增强钛基复合材料残余应力计算方法

权利要求书

1.一种连续SiC纤维增强钛基复合材料残余应力计算方法，包括以下步骤：

步骤一、进行复合材料纤维顶出试验：

制备试样：沿着垂直于复合材料的方向割取一定厚度的薄片，将薄片两面研磨抛光，并测量薄片的最终厚度L；

顶出试验：在室温下将薄片放置在样品台上并固定，压头对准纤维后以预定下压速度下压，将纤维顶出后获得顶出过程的“位移-载荷”曲线，根据所述曲线读取纤维完全脱粘后受到的摩擦力F；

步骤二、有限元计算开始产生残余应力的温度：

采用高度为所述厚度L的同轴柱体单胞模型作为复合材料的代表单元，其中纤维和基体只有机械接触而没有化学结合；

在0.5T～T温度区间间隔预定值，选取不同的温度，分别通过有限元法计算从选取的温度冷却至所述室温后顶出试验的摩擦力，当计算得到的摩擦力与步骤一得到的摩擦力F接近时，认为从对应的选取温度T₀下开始产生残余应力，其中T为复合材料制备温度；

步骤三、有限元计算残余应力：

采用高度为所述厚度L的同轴柱体单胞模型作为复合材料的代表单元，其中纤维和基体为化学结合；

通过有限元法计算从步骤二得到的T₀温度下冷却至所述室温后的残余应力。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述一定厚度为0.5mm～0.7mm，所述薄片的最终厚度L为0.3～0.5mm。

3.按照权利要求1所述的方法，其中压头的下压速度为0.05mm/min～0.2mm/min。

4.按照权利要求1所述的方法，其中在0.5T～T温度区间间隔预定值，选取不同的温度时，所述预定值为5℃～25℃。