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01.10.2016 | Ausgabe 5/2016

Applied Composite Materials 5/2016

Analysis of Residual Performance of UD-CMC in Oxidation Atmosphere Based on a Notch-like Oxidation Model

Zeitschrift:
Applied Composite Materials > Ausgabe 5/2016
Autoren:
Zhigang Sun, Hongyan Shao, Xihui Chen, Yingdong Song

Abstract

Experimental observation indicates unidirectional ceramic matrix composites (UD-CMC) will react with oxygen under high-temperature atmosphere inhomogeneous. As a result of the oxidation on fiber surface, fiber shows a notch-like morphology. Stress concentration near by the fiber notch causes a decline of the mechanic performance of UD-CMC. In this paper, the change rule of fiber notch depth is fitted by circular function. Based on this formula the residual strength and modulus of UD-CMC under 400–900 °C atmosphere are derived. The mechanical performance of unidirectional C/SiC composite is simulated by finite element method. The stress distribution of fiber, matrix and interface are obtained. The residual properties of unidirectional C/SiC composite are predicted by theoretical method and finite element method. And the predicting results are compared with the experiment data. The predicting results show a good accordance with experiment data, which means the notch-like oxidation model can analyze the mechanic performance of UD-CMC efficiently.

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