陈 亮1, 2，孟琳书1, 2，张音旋1，王广帅1，曹奇凯1，赵铭卓3，
吴 涛3, 4，高希光3, 4，宋迎东3, 4, 5
(1. 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，辽宁 沈阳 110035；2. 大连理工大学，辽宁 大连 116024；3. 南京航空航天大学 江苏 南京 210016；4. 南京航空航天大学 江苏省航空动力系统重点实验室，江苏 南京210016；5. 南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏 南京 210016)
摘 要：针对2.5D针刺C/SiC复合材料的失效破坏进行了试验和仿真计算研究。开展了室温、500 ℃、1000 ℃无氧环境下0°层、网胎层材料的拉伸、压缩破坏试验以及2.5D针刺C/SiC复合材料的拉伸、压缩和弯曲破坏试验，并利用电子显微镜对试验件断口进行观察，分析了2.5D针刺C/SiC复合材料在不同温度下的损伤模式和失效机理。基于试验数据与观察结果，建立了通过单一铺层性能参数获取宏观针刺元件力学性能的方法，并依据多尺度理论和渐进损伤方法，借助Abaqus子程序二次开发进行了针刺C/SiC复合材料强度仿真分析。仿真预测的应力分布、失效模式与试验结果吻合较好，采用最大应变准则的强度预测精度可达94.7%，验证了分析方法在室温与高温环境下的准确性。
关键词：C/SiC复合材料；多尺度分析；性能预测；失效分析