《表2 缝合式三维编织C/SiC复合材料试样单轴拉伸强度》

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《缝合式三维编织C/SiC复合材料拉伸加卸载力学行为》

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缝合式三维编织C/SiC复合材料准静态拉伸应力-应变关系曲线如图3所示。该复合材料整体应力-应变曲线表现出明显的非线性特征，且应力-应变曲线可以分为三个阶段：初始的线弹性阶段、材料内部发生损伤曲线偏转阶段和最后的“准线性”破坏阶段。第一阶段，材料的应力-应变曲线小于25MPa时，整体呈现直线上升趋势，在载荷较小时，复合材料内部还未产生明显损伤，制备工艺造成的基体内部初始微裂纹还未扩展，基体、纤维束之间的整体性依然保持得较好，材料内部结构比较稳定。第二阶段，经过线弹性阶段后，曲线开始偏转，这是由于材料内部的基体微裂纹开始扩展，新的裂纹开始萌生，损伤加剧，基体与纤维束之间的界面摩擦作用也开始体现，在应力达到50 MPa左右时完全进入到第三阶段。第三阶段为“准线性”阶段，基体初始裂纹扩展基本完成，此时材料主要由纤维束与界面间的摩擦共同进行承载，随着载荷不断增大，界面脱粘完成，基体完全开裂，纤维束失去基体的保护，完全由纤维束进行承载，材料内部的损伤开始趋于平稳[10]，曲线以近似直线的线型不断上升直至试样突然断裂发生破坏。表2为缝合式三维编织C/SiC复合材料试样单轴拉伸强度。由于制备工艺及加工方式对材料内部造成的损伤和缺陷，导致破坏强度具有一定程度的离散性，五个试样所得的破坏强度平均值为246.72 MPa，但是每个试样的应力-应变曲线基本上都具有以上3个阶段的变化过程。