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兰州大学110周年校庆化学学科系列学术报告第七十场——施远研究员

【来源:兰州大学化学化工学院 | 发布日期:2019-05-16 】     【选择字号:
        应化学化工学院邀请,德国航空航天中心(DLR)工程方法和结构技术研究所施远研究员来我校进行交流并做学术报告,欢迎感兴趣的师生参加。
 
        报 告 人:施远  研究员
        报告题目:从测试、模拟到应用–陶瓷基复合材料(CMC)设计链
        报告时间:2019年527日(星期10: 30
        报告地点:第二化学楼101学术报告厅
 
报告人简介
        施远,从2001年起在上海同济大学经过两年的学习,于2003年赴德国不莱梅大学(本硕连读),2009年获“航空航天工程”方向的德国工科硕士学位。2009年12月至2011年6月,在不莱梅大学“陶瓷材料和部件研究所”工作。2011年7月至今,在德国宇航中心(DLR)工程方法和结构技术研究所工作。2015年开始在卡尔斯鲁厄理工大学攻读博士学位,并于2017年获得工学博士学位。从硕士毕业以来,一直从事陶瓷基复合材料(CMC)的设计与应用研究。主要研究方向是:碳纤维增强陶瓷基复合材料和氧化物纤维增强陶瓷基复合材料在不同服役条件下的性能与失效研究;力学性能的模拟与仿真以及失效准则;各类陶瓷基复合材料微结构设计与其结构部件的计算和优化设计;新的工业标准(DIN 和 ISO)的开发;陶瓷基复合材料进一步研发和其制造方法的发展和优化等。
 
摘要:
        随着科技的不断发展,复合材料已广泛应用于航空航天、汽车、能源以及建筑等各个行业。作为复合材料中最重要的代表之一,凭借其较低的密度及高温腐蚀环境下良好的机械性能,陶瓷基复合材料(CMC - Ceramic Matrix Composite)成为近年来材料开发研究人员关注的焦点。这种材料是以陶瓷为基体并与各种纤维复合的一类高性能组合材料,具有耐高温、抗腐蚀、低密度、高比强以及优良韧性等特点,已成为航空发动机高温合金首选替代材料,可用于包括发动机燃烧室内衬、燃烧室筒、喷口导流叶片、机翼前缘、涡轮叶片和涡轮罩环等部位。然而由于其材料性能的基础模型的缺失,严重地限制了这类材料的进一步研发与应用。针对此类问题,本报告介绍了德国航空航天中心在这方面所做的一些工作。包括对具有不同纤维分布方向的陶瓷基复合材料的性能进行了力学表征和仿真建模,包括初始刚度、强度、应变、弹性和非弹性行为。所阐述的所有模型都建立于实验测定结果和微观结构分析。基于实验和模拟两者结果的高度一致性,本报告所介绍的设计链可用于准确预测各种陶瓷基复合材料平面内力学性能。这项工作的结果提高了陶瓷基复合材料在诸如航空航天及民用工程等新兴领域的应用可能。