高温氧化环境下编织复合材料的力-热耦合行为及破坏机理研究

基于航天飞行器在极端环境下对材料和结构性能的特殊要求，开展高温氧化环境条件下碳/碳编织复合材料的热机械力学行为和破坏机理研究。采用均匀化方法，结合氧化动力学理论，建立热循环和热冲击下碳/碳编织复合材料的宏细观力学模型。基于材料微结构参量分析，研究高温氧化下碳/碳编织复合材料热机械力学性能、裂纹的产生、扩展规律与材料细观结构和环境因素的关系，模拟材料的损伤演化和破坏过程，确定材料的失效机理。本项研究目的在于探索空天飞行器服役环境下碳/碳编织复合材料热机械本构模型、损伤模式及失效机理，控制材料的失效与破坏以提高其使用性能。同时，通过本项目的研究也为碳/碳编织复合材料结构在航天飞行器领域的设计和应用提供一些理论依据和分析方法。