恭喜天目山實驗室陳玉麗獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜天目山實驗室申請的專利基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119198337B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411703395.1,技術領域涉及:G01N3/08;該發明授權基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法是由陳玉麗;牛小川;馬勇;高岳設計研發完成,并于2024-11-26向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法,涉及陶瓷基復合材料界面性能測試技術領域。所述方法包括以下步驟:對陶瓷基復合材料進行單向拉伸加卸載實驗,獲取不同峰值應力下卸載和再加載所形成的拉伸應力應變遲滯回線;獲取不同峰值應力下遲滯回線的滯回寬度隨加卸載應力的變化關系、遲滯模量以及塑性應變;獲取遲滯回線切線模量隨加卸載應力的變化關系;判斷切線模量隨加卸載應力的變化關系是否符合小脫粘能情況,若是則采用兩步法對界面性能和軸向熱殘余應力迭代計算,若否則采用優化算法對界面性能和軸向熱殘余應力同時進行迭代計算。本發明基于拉伸遲滯回線能準確獲取陶瓷基復合材料的界面性能與軸向熱殘余應力。
本發明授權基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法在權利要求書中公布了:1.一種基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法,其特征在于,所述基于拉伸遲滯回線的陶瓷基復合材料界面性能獲取方法包括:對陶瓷基復合材料進行單向拉伸加卸載實驗,從而獲取陶瓷基復合材料在不同峰值應力下卸載和再加載所形成的拉伸應力應變遲滯回線;根據所述陶瓷基復合材料在不同峰值應力下卸載和再加載所形成的拉伸應力應變遲滯回線,獲取不同峰值應力下拉伸應力應變遲滯回線的滯回寬度隨加卸載應力的變化關系、遲滯模量以及塑性應變;根據所述陶瓷基復合材料在不同峰值應力下卸載和再加載所形成的拉伸應力應變遲滯回線,獲取遲滯回線切線模量隨加卸載應力的變化關系;根據遲滯回線切線模量隨加卸載應力的變化關系,判斷是否符合小脫粘能的情況,若是,則基于塑性應變的表達式、遲滯模量的表達式以及滯回寬度的表達式,根據單向拉伸加卸載實驗測得的不同峰值應力下遲滯回線的塑性應變、遲滯模量以及滯回寬度隨加卸載應力的變化關系,采用兩步法,分別迭代計算陶瓷基復合材料的庫倫摩擦系數、初始界面徑向壓強、界面脫粘韌性以及軸向熱殘余應力;其中,所述小脫粘能的情況是指在卸載過程中,界面反向滑移長度始終小于界面脫粘長度;所述基于塑性應變的表達式、遲滯模量的表達式以及滯回寬度的表達式,根據單向拉伸加卸載實驗測得的不同峰值應力下遲滯回線的塑性應變、遲滯模量以及滯回寬度隨加卸載應力的變化關系,采用兩步法,分別迭代計算陶瓷基復合材料的庫倫摩擦系數、初始界面徑向壓強、界面脫粘韌性以及軸向熱殘余應力包括:第一步:采用優化算法,對通過單向拉伸加卸載實驗測得的不同峰值應力下拉伸應力應變遲滯回線的遲滯模量以及滯回寬度隨加卸載應力的變化關系,基于遲滯模量的表達式以及滯回寬度的表達式進行數值迭代,從而獲得陶瓷基復合材料的庫倫摩擦系數和初始界面徑向壓強;第二步:在已獲取的陶瓷基復合材料的庫侖摩擦系數和初始界面徑向壓強基礎上,繼續利用優化算法,對單向拉伸加卸載實驗測得的拉伸應力應變遲滯回線的塑性應變與基于塑性應變的表達式獲取的理論預測結果進行數值迭代,從而得到陶瓷基復合材料的界面脫粘韌性和軸向熱殘余應力;所述塑性應變的表達式如下: ,其中,為拉伸應力應變遲滯回線的塑性應變、為界面剝離時的臨界外界應力、為纖維半徑、為纖維的楊氏模量、為纖維的熱膨脹系數、為纖維軸向熱殘余應力、為復合材料的制備溫度與服役溫度之間的溫度差、為界面脫粘長度、為卸載過程中的最大界面反向滑移長度、為與脫粘區域的界面滑移摩擦相關的共軛長度、L為基體裂紋間距的二分之一、為與粘接區域界面剪切剛度相關的無量綱參數、e為自然常數、a1、a5和為與組分材料的物理或幾何性能相關的無量綱參數;所述遲滯模量的表達式如下: ,其中,為拉伸應力應變遲滯回線的遲滯模量、為界面剝離時的臨界外界應力、為峰值應力、為纖維體積分數、為纖維半徑、為纖維的楊氏模量、為界面脫粘長度、為卸載過程中的最大界面反向滑移長度、為與脫粘區域的界面滑移摩擦相關的共軛長度、L為基體裂紋間距的二分之一、為與粘接區域界面剪切剛度相關的無量綱參數、e為自然常數、a1、a2、和為與組分材料的物理或幾何性能相關的無量綱參數;所述滯回寬度的表達式如下: ,其中,為拉伸應力應變遲滯回線在任一加卸載應力水平下的滯回寬度、為卸載過程中的復合材料應變、為再加載過程中的復合材料應變、為外界應力、為界面剝離時的臨界外界應力、為纖維半徑、為纖維的楊氏模量、為界面脫粘長度、為界面反向滑移長度、為界面再滑移長度、為卸載過程中的最大界面反向滑移長度、為與脫粘區域的界面滑移摩擦相關的共軛長度、L為基體裂紋間距的二分之一、為與粘接區域界面剪切剛度相關的無量綱參數、e為自然常數、a1和為與組分材料的物理或幾何性能相關的無量綱參數。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人天目山實驗室,其通訊地址為:310023 浙江省杭州市余杭區瓶窯鎮雙紅橋街166號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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