[发明专利]超高温陶瓷材料热-损伤耦合强度间接测量方法有效

专利信息
申请号: 201410682680.X 申请日: 2014-11-24
公开(公告)号: CN104330300A 公开(公告)日: 2015-02-04
发明(设计)人: 李卫国;麻建坐;王如转;李定玉;成天宝;张曦蓓;方岱宁 申请(专利权)人: 重庆大学
主分类号: G01N3/00 分类号: G01N3/00
代理公司: 重庆大学专利中心 50201 代理人: 唐开平
地址: 400044 *** 国省代码: 重庆;85
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摘要:
搜索关键词: 超高温 陶瓷材料 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)[1-10TmCp(T)dT+ΔHM0TCp(T)dT]]1/2]]>

式中,σth(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,Cp(T)为温度T下对应的定压热容,ΔHM为熔化热,Tm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[1-10TmCp(T)dT+ΔHM0TCp(T)dT]]1/2]]>

式中,σth(T,l)为热-损伤耦合强度,KIC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,Cp(T)为温度T下对应的定压热容,ΔHM为熔化热,Tm为材料的熔点。

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