火焰加热环境下 C/SiC 材料热膨胀行为研究
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摘要: C/SiC 复合材料因其优异的高温力学性能,在航空航天等领域发挥着不可替代的作用,而对高温热膨胀性能的研究 一直是 C/SiC 复合材料的研究热点。本文采用氧丙烷火焰炬对 C/SiC 样品表面进行加热,在蓝光补偿下采用 CCD 相机和红外点温计观察 C/SiC 复合材料火焰加热环境下热膨胀过程,基于“增强比色法”和数字图像相关方法的温度变形同步测量方法进行温度场、位移场和应变场的计算。同时建立火焰加热下 C/SiC 有限元仿真模型,数值仿真结果表明,样品上端裂纹的存在会使得样品的热膨胀行为发生改变。在升温过程中,裂纹的存在增加了样品上端的热膨胀量,而这种增加量是由于裂纹“张开”导致的;同时,随着裂纹长度的增加,样品上边缘水平方向长度变化量急剧增长。