一种陶瓷基复合材料在应力氧化环境下剩余刚度预测方法

1.一种陶瓷基复合材料在应力氧化环境下剩余刚度预测方法,其特征在于,包括以下步骤：步骤(1)、确定单向SiC/SiC材料的基体裂纹数：考虑热残余应力,根据拉伸应力作用下基体承担的应力,确定基体中裂纹数随应力的变化；步骤(2)、确定裂纹宽度变化规律：考虑残余应力及单向SiC/SiC材料的基体所承担的应力,根据基体原始裂纹宽度,确定裂纹宽度随应力的变化趋势；步骤(3)、确定碳界面消耗长度和碳化硅纤维上氧化物厚度：建立单向SiC/SiC材料应力氧化模型,基于传质学理论,建立单向SiC/SiC材料应力-氧化过程中两个阶段的氧化动力学方程,结合边界条件,求得氧气浓度场,进而得到考虑应力作用的碳界面消耗长度与碳化硅纤维在裂纹处氧化物厚度；步骤(4)、确定应力氧化后纤维拉伸模量：建立单向SiC/SiC材料的基体开裂特征体元,结合步骤(3)的结果,得到纤维氧化缺陷分布规律,确定氧化后剩余纤维相对整个氧化纤维的体积含量,从而获得氧化后纤维拉伸模量；步骤(5)、确定应力氧化过程中纤维的应力分布：考虑纤维氧化造成的界面消耗,得到纤维上的应力分布；步骤(6)、确定纤维特征强度分布：考虑纤维氧化造成的缺陷,基于步骤(3)得到的裂纹处氧化物厚度,得到纤维氧化直径减小后纤维特征强度的分布规律；步骤(7)、确定纤维断裂分数：结合步骤(5)所得纤维中的应力分布和步骤(6)所得纤维特征强度分布,计算应力氧化后纤维断裂分数；步骤(8)、确定重新加载应力后纤维应力分布：结合(7)所得纤维断裂分数,考虑卸载外应力后纤维中残余应力,基于界面摩擦模型得到重新加载应力后纤维应力分布规律；步骤(9)、确定单向SiC/SiC材料剩余刚度：结合步骤(4)所得纤维拉伸模量和步骤(8)所得重新加载应力后纤维应力分布,得到氧化后纤维在外力作用下的平均应变,计算单向SiC/SiC材料应力氧化后的剩余刚度。