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Accès ouvert déclaré 2026 article

Fracture Behavior and Mechanism of Ceramic Fiber Insulation Tiles: An Analysis Based on Experiment and Numerical Simulation

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Le résumé fourni par la source

Ceramic fiber insulation tile (CFIT) is a brittle porous ceramic fiber material. Its three-dimensional random network structure yields low density, high porosity, low thermal conductivity, and excellent high-temperature stability, making it a widely used material in aerospace thermal protection systems. This renders it particularly crucial to explore fracture dimensions, improve the fracture toughness of materials, and circumvent internal defects. In this study, the numerical simulation and experimental approaches are employed to investigate the fracture behavior and toughening mechanism of CFIT. First, a three-dimensional network model and macroscopic finite element (FE) model of CFIT are established, and the validity of the macroscopic FE model is confirmed by comparison with fracture experimental results. Meanwhile, the effects of CFIT porosity, fiber length, fiber diameter, and fiber orientation angle on fracture toughness are systematically investigated. Furthermore, based on practical requirements, the dimensions and structure of the ceramic fibers are determined, thereby elucidating the mechanism through which changes in crack size influence fracture behavior. Finally, fracture behavior under the macroscopic model is analyzed by introducing different crack sizes and prefabricated defects, and the influence laws of crack size and prefabricated defects on CFIT are determined. In summary, this study provides theoretical guidance for research on the fracture behavior of porous ceramic fiber materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Fracture Behavior and Mechanism of Ceramic Fiber Insulation Tiles: An Analysis Based on Experiment and Numerical Simulation
Date Crossref
31/07/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Harbin Institute of Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Aviation Industry Corporation of China (China) pays non établi dans la notice
    Entreprise
  • National Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Composites in Special Environments pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Chengdu Aircraft Design and Research Institute pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Harbin Institute of Technology, Aviation Industry Corporation of China (China) et National Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Composites in Special Environments, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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