[发明专利]复杂编织结构陶瓷基复合材料疲劳寿命预测方法

摘要

本发明公开了一种复杂编织结构陶瓷基复合材料疲劳寿命预测方法，首先计算该循环数下疲劳性能，并计算该循环数下纤维失效百分数，然后确定纤维失效百分数与纤维失效临界值的关系，计算单胞尺度疲劳性能，得到该循环下的最大应变再确定与最大失效应变ε_max的关系，最后得到材料的疲劳寿命曲线。本发明提出了考虑纤维/基体/孔隙的微观尺度模型和考虑经纱/纬纱/孔洞的单胞多尺度预测模型,该模型克服了细观力学法难以直接应用于结构复杂的编织材料和宏观唯象法依赖大量试验且只能预测特定材料疲劳寿命的缺陷，将宏、细观相结合，给出了复杂编织结构的细观应力应变场，在精确地预测出该材料疲劳寿命曲线的同时扩展了材料的应用范围。

主权项

一种复杂编织结构陶瓷基复合材料疲劳寿命预测方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)建立复杂编织结构陶瓷基复合材料的单胞模型；(2)初始加载至疲劳峰值载荷，认定纬纱单元都已经失效；(3)进入卸载‑加载过程，假设当前循环数为Cycle；(4)计算该循环数下微观尺度疲劳性能；(5)计算该循环下纤维失效百分数P(T)；(6)判断纤维失效百分数P(T)与纤维失效临界值q^*的关系；若P(T)>q^*，进入步骤(9)；否则，进入步骤(7)；(7)计算单胞尺度疲劳性能，得到Cycle循环下的最大应变(8)判断与最大失效应变ε_max的关系；若材料发生疲劳破坏，进入步骤(8)；否则，Cycle＝Cycle+1，同时进入步骤(3)；(9)输出循环次数Cycle，疲劳失效，程序终止。