脱落 $\alpha$-SiC 的损伤预测：基于热机械耦合裂纹模型
材料科学
2026-03-06 v1
摘要
本文提出一种三向耦合的热机械裂纹模型，用于预测脆性陶瓷（特别是 -SiC）在 20-1400°C 范围内的损伤。预测如此广泛温度范围的损伤对于许多系统（如航天器）的热防护系统至关重要。该模型已在MOOSE平台上实现，包含三个模块：弹性、损伤相场和热传导。为简单拉伸和简单剪切分别提供了裂纹尺度的解析方法。进行了拉伸强度和裂纹韧性的验证测试。弹性强度模拟结果位于实验数据的不确定性范围内，模式 I 裂纹韧性模拟结果也与实验数据一致。模式 II 和混合模式裂纹韧性模拟结果采用修正 G 准则。最后讨论了该模型的并行计算能力在各种可扩展性测试中的表现。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.04753,
title = {Damage Prediction of Sintered {\alpha}-SiC Using Thermo-mechanical Coupled Fracture Model},
author = {Jason Sun and Yu Chen and Joseph J. Marziale and Eric A. Walker and David Salac and James Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04753},
year = {2026}
}