[发明专利]超高温陶瓷材料热-损伤耦合强度间接测量方法

权利要求书

1.超高温陶瓷材料热-损伤耦合强度间接测量方法，其特征是：依据测得的超高温陶瓷材料弹性模量随温度变化的实验数据和参考温度下的弹性模量，建立不同温度下材料热-损伤耦合强度与弹性模量的数学式模型，计算与超高温陶瓷材料弹性模量对应的温度下的材料热-损伤耦合强度。

2.根据权利要求1所述的超高温陶瓷材料热-损伤耦合强度间接测量方法，其特征是建立不同温度下材料热-损伤耦合强度与弹性模量的数学式模型的步骤包括：

第一步、建立材料初始损伤状态的不同温度下强度与弹性模量的数学式模型为

σth(T)=[(σth2)2E0E(T)[1-1∫0TmCp(T)dT+ΔHM∫0TCp(T)dT]]1/2]]>

式中，σ_th(T)为温度T下对应的材料强度，E(T)为温度T下对应的弹性模量，为参考温度0℃下的材料强度，E₀为参考温度0℃下的材料弹性模量，C_p(T)为温度T下对应的定压热容，ΔH_M为熔化热，T_m为材料的熔点；

第二步、建立参考温度下与材料损伤相关的强度的数学式模型为

σ0f=[E0G0f2(1-v2)l[1+16(1-v2)Nl33]-1]1/2]]>

式中，为临界断裂强度，为断裂能，E₀为参考温度下材料无裂纹时的弹性模量，ν为泊松比，l为裂纹的半长，N为单位体积中的裂纹数；

第三步、建立超高温陶瓷材料热-损伤耦合强度数学式模型为

σth(T,l)=[KIC2E(T,N,l)2E0(1-v2)(3V4πα)1/3[1-1∫0TmCp(T)dT+ΔHM∫0TCp(T)dT]]1/2]]>

式中，σ_th(T,l)为热-损伤耦合强度，K_IC为材料平面应变断裂韧度，E(T,N,l)为温度T下对应的存在裂纹时的弹性模量，E₀为参考温度下材料无裂纹时的弹性模量，ν为泊松比，V为单个损伤体积，α为损伤形状系数，C_p(T)为温度T下对应的定压热容，ΔH_M为熔化热，T_m为材料的熔点。