Z-pins增强C/SiC复合材料层间I型断裂韧性

提出手工预缝纫方法将3K丝束的T300碳纤维引入预成型体，经过多次反复化学气相渗透工艺，在预成型体和缝线处同时渗透SiC基体，制备Z-pins增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料。通过双悬臂梁对称弯曲试验测定了层间I型应变能释放率，分析了材料的裂纹扩展行为和Z-pins增强机理，建立了层间I型裂纹扩展预测模型。结果表明：Z-pins植入平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料层压板能提高层间I型断裂韧性。Z-pins增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料层压板I型层间增强机理主要是Z-pins桥连和Z-pins拔出。层间裂纹扩展预测模型的预测结果与试验结果吻合较好。     

基于PSO-BP模型的加筋双模量矩形薄板弹性模量反演

为了利用少量观测点高效反演材料的弹性模量，本文利用基于粒子群算法优化PSO(Particle Swarm optimization)的误差逆向传播网络BP(back propagation)建立反演模型，利用粒子群算法对误差逆向传播网络的参数进行寻优。以解析法求解双模量矩形薄板在不同弹性模量时的挠度作为训练样本，输入四个观测点的挠度值，利用PSO-BP模型对板的弹性模量进行反演。结果表明，PSO-BP模型可以建立挠度与弹性模量的联系，PSO算法可以提高BP模型的精度，加筋双模量矩形薄板的三个弹性模量的最大残差分别为39.052 kPa, 73.513 kPa和64.207 kPa,最大相对误差分别为1.722%,3.681%和3.637%。本模型可为工程实践提供参考和指导。