关键词： 碳纤维增韧陶瓷基复合材料   纤维末端方向   吸水时间   滞后效应   材料去除   表面微织构  

摘要： 以美国以美国和俄罗斯为代表的军事强国围绕快速进出空间,定点水平着陆,可重复使用等目标,大力发展高超声速飞行技术。高速持续飞行,飞行器表面的气流由于摩擦等原因受到阻滞,动能转变为热能,使飞行器表面温度急剧升高。热防护材料发汗冷却技术受到越来越多的关注,碳纤维增韧陶瓷基复合材料耐高温和耐腐蚀等优越性已经越来越多的应用于航空航天热防护系统中。但是,不同的纤维末端会同时暴露于C/SiC表面之上,纤维末端的多样性会引起吸水时间的滞后效应,进而影响发汗冷却系统效率,本文主要研究了C/SiC表面微织构制备,以及微织构对不同纤维末端C/SiC表面亲水性的影响规律,主要研究内容如下:首先,分析了典型纤维末端C/SiC次表面微观流动通道的特点,基于washburn方程建立了两种典型的水滴吸附模型,两种典型模型对应两种典型的C/SiC表面.首先对单个样本的水滴吸收时间进行了研究,揭示了水滴体积和水滴吸收速度之间的依赖关系。考虑到C/SiC流动通道的随机性,又进行了2000次重复试验,对实验结果进行统计学分析。结果表明柱形纤维末端的C/SiC表面的吸水时间滞后于圆形纤维末端C/SiC表面的吸水时间。针对圆形纤维末端和柱形纤维末端C/SiC表面存在吸水滞后这一问题,提出采用激光建立表面微观织构来消除C/SiC吸水滞后效应。其次,为了加工出亲水性可控的C/SiC表面,根据表面润湿基本原理,以及纤维末端的分布规律和激光路径的排布设计出三种典型的微织构表面。研究了激光加工微织构过程中出现的典型表面的缺陷形式,通过分析提出了抑制这些表面缺陷的若干工程化建议。考虑到参数直接影响表面的性能,重点讨论四种表面特征参数(Sz、Sku、Ssk、Sq),分析C/SiC表面对激光参数的响应规律,基于分析结果从Sz、Sku、Ssk、Sq中选取能够直接反应表面微织构变化特征参数作为下一章将要建立的具有微织构的C/SiC表面吸水时间预测模型的基本参数。再次,经过表面特征参数的分析,综合考虑了各种特征参数的变化趋势,选取了Sz作为基本参数。通过检测激光加工前后C/SiC表面以及次表面化学元素组成的变化,讨论了C/SiC表面在激光加工中可能发生的变化。建立了具有典型微织构的C/SiC表面吸水时间预测模型,推导出具有微织构C/SiC表面吸水时间与激光扫描遍数之间的关系,具有微织构C/SiC表面吸水时间与微织构的疏密程度之间的数学关系。结果表明表面微织构可主动调控C/SiC表面的吸水速度,进而缩短吸水滞后时间。结论可为主动调控C/SiC表面亲水性以及提高冷却系统效率提供参考。

关键词： CNTs有序组装   化学气相渗透   SiC陶瓷基复合材料   界面结构   力学性能   电磁屏蔽效能   热物理性能  

摘要： 先进碳化硅(Silicon Carbide,SiC)结构陶瓷具有耐高温、抗氧化、低密度等优点,是航空航天等领域极为重要的战略性热结构材料,但本质的脆性极大限制了其应用,为此可以在陶瓷中添加增强体以改善陶瓷材料的脆性和提高其使用的可靠性,增强体从毫米级到微米级再到纳米级的尺度细化是进一步提高其强韧性的关键。碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)是典型的一维纳米材料,因其优异的力学与功能性能而广泛添加到SiC陶瓷基体中,在提高其力学性能的同时,还可以改善其功能性能。目前制备CNTs增强SiC陶瓷基复合材料(CNTs/SiC)的方法多为共混烧结法,均涉及易团聚CNTs的分散、高温烧结损伤;采用CNTs预制体骨架反向渗入陶瓷基体工艺可避免CNTs的分散团聚、高温烧结及带来的机械损伤、界面结合差等问题。本文拟将比表面积大、易团聚的CNTs组装为自支撑的宏观集合体获得CNTs增强骨架与功能网络,然后以此为预制体,结合化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration,CVI)工艺沉积SiC陶瓷基体制备CNTs/SiC。依据各集合体不同结构特征,系统研究了CNTs/SiC的微观结构、强韧化机理、电磁、热学等性能。主要研究内容和结果如下:(1)研究了CNTs气凝胶、海绵、薄膜的基本结构单元及网络结构,结果表明冷冻干燥制备CNTs气凝胶的基本结构单元为不规则CNTs片层,浮动催化化学气相沉积制备的三维海绵、二维薄膜基本结构单元为独立CNTs交织网络。不同冷冻干燥方式制备的CNTs气凝胶结构不同,横向铺展可得到多组平行的片层气凝胶,纵向铺展可得到由片层围成的孔道气凝胶,片层之间均是微米级孔隙,片层中CNTs靠物理粘结方式连在一起;CNTs海绵中独立CNTs相互连接组装成网络结构,孔隙主要为纳米级;CNTs薄膜是CNTs海绵沿厚度方向压紧所得,相比于海绵具有较低的孔隙。(2)研究了CNTs集合体制备CNTs/SiC的CVI工艺适应性,结果表明三种CNTs集合体在CVI沉积过程中均表现出很好的结构稳定性,气凝胶CVI工艺适应性最好,薄膜最差。CNTs/SiC尺寸与集合体尺寸一致,没有塌陷、收缩等宏观缺陷,集合体内部结构也得以很好的保存。CVI工艺依赖气体扩散原理,因此微米级气凝胶具有最好的工艺适应性,CNTs气凝胶/SiC密度可达2.6 g/cm;海绵次之,CNTs海绵/SiC密度为1.5 g/cm;薄膜最差,仅在薄膜表面沉积有SiC涂层,内部陶瓷沉积量极少。(3)研究了CNTs/SiC微米、纳米两级界面结构,结果表明CNTs气凝胶、海绵、薄膜结合CVI制备CNTs/SiC能形成有效传递载荷的纳米和微米两级界面。CNTs气凝胶/SiC片层内外均沉积有陶瓷基体,CNTs巨大的表面效应转化为强大的纳米界面效应,CNTs片层与两侧的基体形成微米界面,断裂时CNTs拔出较短,且呈“针尖”状。CNTs海绵/SiC由内到外依次为多孔CNTs/SiC网络、致密CNTs/SiC层以及SiC涂层,每根CNTs周围均匀沉积有SiC基体,形成纳米界面,内部多孔CNTs/SiC网络与外部SiC涂层之间形成微米界面,断裂时CNTs拔出较长。CNTs薄膜/SiC中独立CNTs与沉积基体形成纳米界面,但沉积量相比海绵较为稀少,内部复合层与外侧SiC涂层之间形成微米界面即致密CNTs/SiC层、PyC层,断裂时CNTs拔出最长。整体上看气凝胶内陶瓷沉积量最多,CNTs拔出最短,薄膜中沉积量最少,CNTs拔出最长。(4)研究了CNTs/SiC的力学性能,结果表明CNTs气凝胶/SiC力学性能各向异性,而CNTs海绵/SiC各向同性,预先沉积PyC界面层可提高CNTs薄膜/SiC断裂韧性。横向铺展CNTs气凝胶/SiC弯曲强度低且较为离散,纵向铺展CNTs气凝胶/SiC力学性能随陶瓷沉积量增加而提高,弯曲强度、断裂功分别高达240±5 MPa、4188±118 k J/m,两者的面内压缩强度均高于面外压缩强度。CNTs海绵/SiC力学性能随SiC涂层厚度增加而提高,弯曲强度、断裂功最高为150±7 MPa、1320±80 k J/m,与CNTs气凝胶/SiC相比,海绵主要为纳米孔,内部陶瓷沉积量较少,力学性能较差。CNTs薄膜/SiC拉伸强度、断裂应变、断裂功分别为153±11 MPa、0.67±0.07%、516±108 k J/m,预先沉积PyC界面层可提高拉伸断裂应变、断裂功至0.80±0.02%、609±70 k J/m。(5)研究了CNTs/SiC的电磁性能,结果表明相比于微米片层结构CNTs气凝胶/SiC,纳米网络结构CNTs海绵/SiC具有更低的密度、更高的屏蔽效能(SE)。陶瓷沉积量增加,SiC基体、CNTs对电磁波的吸收耗散增加,CN

关键词： 建筑卫生陶瓷   陶瓷行业   智能坐便器   陶瓷产业   佛山市   抛光砖   陶瓷文化   宏宇集团   陶瓷基复合材料   扶持资金   陶瓷生产线   建材家居行业   广东省   中国复合材料学会   《绿色建筑评价标准》   生态环境部   金意陶  

摘要： 行业热点第五届西部陶瓷峰会暨平川陶瓷文化节签约12.75亿元8月19日,第五届西部(白银平川)陶瓷峰会暨平川陶瓷文化节在白银市平川区举行项目签约活动,共签约项目10个,签约资金12.75亿元。本届峰会签约项目全部落户节会承办地平川区,其中院地合作项目2个:白银市平川人民政府与景德镇陶瓷大学设计艺术学院签订"产学研合作协议书";白银市平川陶瓷研究中心与佛山市陶瓷研究所检测有限公司签订"综合检测合作协议书"。招商引资项目7个,5个为陶瓷相关项目,共投资11.4亿元。

关键词： Cf/SiC   活性钎焊   Ti   界面反应  

摘要： 碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（Cf/SiC）具有高温强度高、密度低、耐蚀性好、耐磨性和抗氧化性优异等特点,广泛应用于航空航天和其他工业领域。本论文针对Cf/SiC复合材料,采用不同钛含量的Ag-Cu-Ti膏状钎料和Ag-Cu+Ti组合钎料对Cf/SiC复合材料进行活性钎焊研究。润湿性试验表明无论是Ag-Cu膏状钎料还是Ag-Cu箔片都是无法润湿Cf/SiC复合材料的。采用Ag-Cu-Ti膏状钎料进行活性钎焊时,发现含钛量2%的Ag-Cu-Ti膏状钎料润湿性好,继续增加钛元素含量,润湿性又变差。采用Ag-Cu+Ti组合钎料进行钎焊时,发现对Cf/SiC复合材料的润湿性随着钛元素含量的提高而提高,当钛粉含量超过5%时,组合钎料对Cf/SiC复合材料表现为完全润湿。通过金相观察和能谱分析,当采用含钛量2%的Ag-Cu-Ti膏状钎料时,在Cf/SiC复合材料和钎缝金属界面发现富钛反应层。随着钛元素含量的增加,钛元素在焊接过程中迅速和铜元素发生反应,快速将钛元素固定在脆硬的富铜钛相中,富铜钛相增多变大,界面反应物减少。研究表明当组合钎料中钛含量不超过10%时,随着钛含量的提高,Cf/SiC复合材料和钎缝金属界面的界面反应物由无到有,由随机产生到连续存在。当采用含钛量2.5%的Ag-Cu+Ti组合钎料进行焊接时发现少量的钛元素进入钎缝金属对钎缝内部的富铜固溶相有强烈的细化作用。当钛含量继续增加时,钎缝金属内部富钛铜相逐渐增多。力学性能实验表明所有的剪切试样均断裂在Cf/SiC复合材料内部或者Cf/SiC复合材料内部及钎缝孔穴处。研究表明钛元素是实现活性连接的关键元素。钛元素能与Cf/SiC复合材料发生界面反应,提高钎料的润湿性,形成牢固的界面结合。当界面为碳纤维时,界面反应物主要为TiC,当界面处为碳化硅时,富钛层主要为Ti-Si-C化合物。钛元素在钎缝金属内部主要与铜元素发生反应,通过对比Ag-Cu-Ti膏状钎料和Ag-Cu +Ti组合钎料的钎缝金属,发现采用Ag-Cu +Ti组合钎料获得的钎缝组织和元素分布更加均匀,综合性能更加优异。

关键词： 陶瓷基复合材料   二硅化钼   原位合成   燃烧合成   微观组织   力学性能   抗氧化性能  

摘要： MoSi2以其较高的熔点（2030°C）,较低的密度（6.24 g/cm3）和优异的高温抗氧化性,引起了广泛的关注和深入的研究,被认为是极具竞争力和发展潜力的高温结构材料。然而MoSi2具有室温韧性差、高温易蠕变和500oC下加速氧化（Pest）等缺点。本文提出了在Mo-Si体系中添加B、Zr、MoO3为原料,然后采用燃烧合成技术原位合成MoB和ZrO2协同强化的思路,制备了不同比例的MoSi2-MoB-ZrO2系列复合材料。在高MoSi2含量体系中,第二相弥散强化相都成功地通过自蔓延燃烧合成的方式引入到MoSi2基体材料中,从而实现多相复合强化MoSi2的目的。通过放电等离子烧结（SPS）致密化,使MoB和ZrO2两种第二相可以起到了双重增韧以及强化的作用,以8MoSi2-4MoB-3ZrO2为例,维氏硬度为12.6±0.07 GPa、断裂韧性为4.54±0.44 MPa.m1/2,分别是MoSi2的1.29和1.67倍。在xMoSi2-MoB-3ZrO2（x=5、4、3）体系中,随着MoSi2设计生成量的降低会使理论自蔓延燃烧合成温度从1946K升高至3877 K。利用SPS制备了xMoSi2-MoB-3ZrO2（x=5、4、3）复相陶瓷,通过对复相陶瓷的相组成、显微结构和力学性能的分析,发现因为Si气化生成大量的Mo5Si3能和MoB、ZrO2协同作用提高复相陶瓷的硬度、断裂韧性,4MoSi2-MoB-3ZrO2为例,维氏硬度和断裂韧性分别为11.8±0.13 GPa、7.8±0.49 MPa.m1/2,是MoSi2的1.21和2.89倍。以MoSi2/xMoSi2-MoB-3ZrO2（x=5、4、3）为原料,利用放电等离子烧结在Mo基体上制备涂层,研究其微观结构和氧化行为。结果表明,MoSi2涂层在1400oC下的氧化寿命小于80小时。随着MoSi2设计生成量的降低,涂层的孔洞和裂缝数量减少。氧化后,复合涂层表面均由ZrSiO4、SiO2和B2O3相组成。相比于5MoSi2-MoB-3ZrO2和4MoSi2-MoB-3ZrO2,3MoSi2-MoB-3ZrO2涂层氧化膜和界面扩散层更薄并且质量损失最少,因此,3MoSi2-MoB-3ZrO2复合涂层的抗氧化性最好。

关键词： aero-engine   ceramic matrix composites   damage mechanisms   fatigue   hysteresis   失效机理   疲劳   航空发动机   迟滞   陶瓷基复合材料   Language of Keywords: English   Chinese  

摘要： 对陶瓷基复合材料疲劳迟滞机理与模型的研究进展进行综述。首先，简要回顾了陶瓷基复合材料在航空 发动机上的应用情况，综述了单向、铺层和编织陶瓷基复合材料细观疲劳失效模式与疲劳迟滞机理。总结出纤 维增强陶瓷基复合材料基本的细观失效模式是：基体裂纹、纤维/基体界面脱粘和纤维断裂、铺层陶瓷基复合材 料中的铺层/铺层界面脱粘以及编织陶瓷基复合材料中的纱线/纱线界面和纱线/基体界面脱粘。脱粘后的各类 界面在循环载荷下的界面滑移是导致疲劳迟滞行为的根本原因。然后，详细分析了陶瓷基复合材料疲劳迟滞行 为力学建模研究历史与现状，指出了其中存在的问题。最后，对陶瓷基复合材料疲劳迟滞行为研究的发展趋势 进行了展望。 [ABSTRACT FROM AUTHOR]

关键词： 氮化硅纤维   陶瓷基复合材料   微观结构   原位微观力学性能   界面结合强度   界面相  

摘要： 氮化硅(SiN)纤维具有优异的热稳定性、抗氧化性以及电磁性能,其增强的陶瓷基复合材料在高温电磁功能材料领域具有广阔的应用前景。但当前常见的SiN纤维增强陶瓷基复合材料力学性能不佳,为解决这一问题,本文开展SiN/SiC这一新型复合材料的制备和微宏观力学性能的研究工作,以期满足高温电磁功能材料对力学性能的要求。针对目前连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)各组分微观力学性能参数研究的不足,本文以SiN/SiC复合材料为研究对象,采用微纳力学测试技术,首次系统表征了该复合材料中各组分的原位微观力学性能参数,包括纤维和基体的弹性模量、断裂韧性和界面结合强度,并以此为基础,构建了SiN/SiC复合材料微观力学性能与宏观力学性能之间的关系。本文所采用的测试表征方法和研究结果对于其他连续纤维增强陶瓷基复合材料具有普适价值。为准确获取SiN/SiC复合材料各组分微观力学性能参数,本文首先确定合适的测试表征方法。目前复合材料基体的微观力学性能参数可以通过常规的纳米压痕测试技术准确获取,该测试技术同样适用于纤维弹性模量和硬度的表征。但常规纳米压痕测试无法获取小尺度纤维的原位断裂韧性,本文采用微柱法成功解决了该测试问题。接着通过对比单纤维顶出和单纤维顶入的两种测试方法,确定单纤维顶入法为SiN/SiC复合材料界面结合强度的表征方法。为解决单纤维顶入测试过程中纤维的选取问题,本文首次开展不同纤维排布状态SiN/SiC复合材料界面结合强度的研究工作,结果表明纤维周边的环境不会影响界面结合强度测试结果的准确性。在系统研究复合材料的力学性能前,需掌握纤维组成、结构和力学性能随温度的变化规律。研究表明经1400oC热处理后,SiN纤维组成结构仍保持不变,呈现出良好的耐温性,且纤维在1200oC时的强度保留率仍可维持在82.45%。采用纳米压痕技术首次表征了SiN纤维轴向和径向的弹性模量和硬度,结果表明得益于SiN纤维的结构稳定性,纤维弹性模量和硬度值在800oC～1400oC没有发生明显变化,同时纤维在两个方向的弹性模量和硬度值较为接近,表明该纤维属于各向同性材料。采用PIP法制备了SiN/SiC复合材料,根据纤维的耐温性,制备温度选为800oC～1200oC。本文利用确定的微纳力学测试手段系统表征了SiN/SiC复合材料各组分微观力学性能参数。首次采用微柱法开展了SiN纤维原位断裂韧性的研究工作,结果表明在800oC、1000oC和1200oC纤维的断裂韧性变化较小,分别为2.08±0.21 MPa·m、2.01±0.18 MPa·m、1.99±0.16 MPa·m。采用单纤维顶入法开展了不同温度制备的SiN/SiC复合材料界面结合强度的研究工作,因纤维和基体在复合材料制备过程中存在界面反应,导致复合材料界面结合强度较高,均大于220.5 MPa。采用DIC技术观察到强界面结合导致复合材料裂纹直接贯穿纤维,复合材料呈脆性断裂模式,最高弯曲强度仅为112.6±8.6 MPa。为提高复合材料力学性能,在SiN/SiC复合材料中引入CVD-BN界面相,并研究了制备温度对SiN/BN/SiC复合材料微宏观力学性能的影响。结果表明BN界面相的引入避免了纤维和基体之间的界面反应,有效降低了复合材料界面结合强度(<110 MPa),从而提高了复合材料的弯曲强度,其中1000oC制备的SiN/BN/SiC复合材料强度最优,为165.5±8.2 MPa。采用DIC技术观察到SiN/BN/SiC复合材料裂纹能够偏转,表明BN界面相的引入使得复合材料由脆性断裂模式转变为韧性断裂模式,提高了复合材料宏观力学性能。最后研究了BN界面相厚度对复合材料微宏观力学性能的影响。结果显示SiN/SiC复合材料的界面结合强度随界面相厚度的增大而逐渐降低,界面相厚度为800 nm时,界面结合强度最低(62.5±6.7 MPa),但复合材料弯曲强度最低,仅为138.2±9.5 MPa,这是由于界面结合相对偏弱导致载荷无法有效传递至纤维,复合材料的韧性高但强度低。界面相厚度为400 nm的复合材料界面结合强度为75.2±8.2 MPa,材料弯曲强度最高,为223.2±11.6 MPa。这表明只有当界面结合强度适中时,才能有效发挥纤维的增强增韧作用,从而提高复合材料的强度和韧性。

关键词： SiCf/SiC复合材料   超声辅助磨削   划擦   加工机理   表面质量  

摘要： 碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC/SiC复合材料)具有耐高温、抗氧化、高比模量和比强度、耐腐蚀等一系列优良的材料属性,在航空航天等领域具有大量的使用需求。由于SiC/SiC复合材料脆性大、非均质、各向异性等材料特征,在传统机械加工中会产生崩边、毛刺、纤维脱粘、纤维脆断等加工损伤,这些加工损伤直接影响材料的使用性能,同时其加工损伤形成机制也亟待探究,这些在一定程度上制约了我国航空航天事业的发展。超声辅助磨削加工是在传统数控机床上集成超声振动系统,在传统磨削加工中引入高频超声振动,改变了磨粒与工件之间的作用机制,能够降低磨削力、提高加工质量、减少砂轮磨损,已被证实适用于硬脆材料的加工。但SiC/SiC复合材料的超声辅助磨削在国内外鲜有研究,材料表面质量评价标准也有待确定。本文对SiC/SiC复合材料开展超声辅助磨削加工试验研究,并与普通磨削加工相比较,对其在超声辅助磨削加工中材料去除机理、磨削力、磨削后表面形貌和表面粗糙度等进行探究,主要研究内容如下:(1)针对SiC/SiC复合材料等硬脆材料的超声辅助磨削中超声电源快速动态响应、大功率、高频率等性能要求,首先对超声电源进行硬件和软件上的优化设计,提高了超声电源的输出功率和工作频率,同时加快了谐振点的跟踪速度和输出超声振幅的稳定性,从而有利于提高加工质量。(2)通过观测单颗磨粒划擦后的划痕形貌,探究了该材料在普通磨削和超声辅助磨削中的加工机理,得出材料以脆性断裂为主,同时超声辅助磨削能够降低纤维的断裂尺寸、减少纤维的剥落、以及弱化材料各向异性带来的加工难点。(3)搭建SiC/SiC复合材料超声辅助磨削加工试验平台,探究了磨削过程中工艺参数对磨削力的影响规律,同时进行了砂轮磨损的对比分析。试验结果表明:超声辅助磨削加工可以有效降低磨削力,减少砂轮的磨损和堵塞,有利于提高加工质量和刀具的使用寿命。(4)对SiC/SiC复合材料磨削加工后的表面质量进行探究,通过观测磨削后材料表面的宏观形貌和微观形貌,发现材料表面破坏形式以SiC纤维阶梯状脆性断裂为主,并且超声辅助磨削可以显著减少崩边、毛刺、纤维剥落等加工损伤。同时确定了三维表面粗糙度S作为材料表面粗糙度的评价标准,并探究了工艺参数对表面粗糙度的影响规律,发现合适的超声振幅可以有效降低表面粗糙度。

关键词： 陶瓷基复合材料结构   固有频率   损伤检测  

摘要： 先进复合材料能够充分利用各组成部分的优势,使整个结构具有优良的力学性能。近三十年来,在航空领域中先进复合材料已经得到广泛的应用,并从最初的非承力构件发展到次承力构件甚至是主承力构件,例如水平安定面、方向舵、垂直尾翼、前机身等。而随着航空器的更新换代,航空发动机面临着更高温度,更高压强和更高转速的挑战。陶瓷基复合材料因其具有密度低、耐高温、比强度高的以及抗氧化的优势,有望成为新一代航空发动机叶片的替代材料。通用电气公司(GE)已经完成在F414改进型发动机上进行了陶瓷基复合材料涡轮转子叶片的关键性试验,受益于陶瓷基复合材料叶片的应用发动机整机重量变得更加轻便,并且由于陶瓷基复合材料的耐高温性能,可提高涡轮前温度进一步提高发动机燃油效率。但由于陶瓷基复合材料在生产过程中存在制作工艺多样,步骤繁复的问题,使材料内部存留一些缺陷。因此如何通过有效检测手段判断材料内部缺陷性质并对材料服役期间进行有效监测已成为十分必要的课题。文章针对陶瓷基复合材料结构,采用多种固有频率测量方法和损伤检测手段对陶瓷基复合材料旋转结构展开了固有频率与损伤情况和转速变化之间规律的研究。首先利用超速转子实验台对制备的陶瓷基复合材料结构进行超速转子实验,以模拟旋转结构工作环境并确定了试样超速转子实验的临界危险转速。其次设计了一套高精度固有频率测量方法和装置。经过验证,该测量方法能够有效排除因夹具对结构的边界条件变化而造成的测量误差。采用轮盘固定,“力锤-声压传感器”测量;轮盘固定,“压电陶瓷-激光测振仪”测量和夹具固定“压电陶瓷-激光测振仪”测量多种固有频率测量方法对陶瓷基复合材料结构进行了变量控制分析。另外利用显微CT扫描和“弱磁法”检测对陶瓷基复合材料结构损伤情况进行了跟踪检测,分析了结构裂纹发展方式以及裂纹的分布特点。验证了损伤定位公式对陶瓷基复合材料结构的损伤定位同样适用。最后根据陶瓷基复合材料的屈服强度以及结构的危险临界转速对陶瓷基复合材料结构损伤情况进行了判定,并基于固有频率变化量给出了损伤判定经验公式。

ISBN: (纸本)9787122327338