本技术公开了一种陶瓷基复合材料孔隙分级建模及模量预测方法,涉及材料模量预测技术领域,用于解决现有技术在对陶瓷基复合材料进行建模或预测的过程中存在孔隙的建模慢,且无法实现材料的整体建模,预测复合材料模量时存在误差大的技术问题。陶瓷基复合材料孔隙分级建模方法,包括:获取陶瓷基复合材料的微观组织;提取孔隙,并对孔隙进行拟合获取参数值;建立单胞模型边界并进行四面体划分;在单胞模型内建立纤维束模型;获取陶瓷基复合材料中的单一孔隙,并根据体积从大到小进行第一次建模;确定孔隙的第一临界体积,并进行第二次建模。本发明的技术方案用于提供一种陶瓷基复合材料孔隙分级建模及模量预测方法。
背景技术
陶瓷基复合材料(CMC)因其高温耐受性、耐腐蚀性和抗热冲击性,成为超声速飞行器热防护结构的首选材料,其微观结构对其力学性能有重大影响,因此建立准确的几何模型至关重要。
孔隙作为复合材料中不可避免的一类缺陷,其形状、大小、位置分布各异,且对材料的性能影响不可忽略,因此孔隙建模显得尤为重要。现有技术对陶瓷基复合材料进行建模或预测的过程中,一方面,没有给出单胞或整个构件内多个孔隙的建模过程,没有对纤维束进行参数化建模,且没有考虑在拟合多个孔隙时孔隙与孔隙之间、孔隙与纤维束之间的位置关系对建模结果的影响,且在建立单胞中多个孔隙时,没有一种标准对孔隙进行阈值划分,无法对CT统计的孔隙信息进行更深入的利用,无法实现在不影响模量预测精度下对孔隙进行快速建模;另一方面,单胞的建立中未考虑到实际孔隙,无法实现复合材料实际整体(包含基体、纤维、孔隙)的准确建模,也无法实现对复合材料模量的精准预测。可见,现有技术在对陶瓷基复合材料进行建模或预测的过程中存在孔隙的建模慢,且无法实现材料的整体建模,预测复合材料模量时存在误差大的技术问题。
实现思路