应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2014年
1期
20-25
,共6页
蓝永庭%秦亮%张克实%常岩军
藍永庭%秦亮%張剋實%常巖軍
람영정%진량%장극실%상암군
SiCp/Al%金属基复合材料%多晶集合体%GND密度%颗粒尺度效应
SiCp/Al%金屬基複閤材料%多晶集閤體%GND密度%顆粒呎度效應
SiCp/Al%금속기복합재료%다정집합체%GND밀도%과립척도효응
运用Voronoi方法建立了反映金属基颗粒增强复合材料(MMCp)微结构的多晶集合体代表性单元(RVE);采用Taylor关系推导了包含颗粒结构尺寸和体积分数参数的位错滑移硬化函数;建立了由300个平均粒度约为20μm的晶粒组成的多晶集合体代表性单元,并对MMCp3.5-5、MMCp3.5-10、MMCp10-5、MMCp10-10四种具有不同粒径和体积分数的铝基SiC颗粒增强复合材料在宏观均匀变形条件下的应力应变响应进行了数值模拟.计算结果表明:复合材料的应力应变模拟曲线与试验曲线吻合得较好,说明所推导的模型和硬化模式能够合理地描述颗粒增强尺度效应的变化趋势;多晶体模型也能够合理地表现复合材料内部应力应变在空间分布上的细观不均匀性.数值模拟结果反映了颗粒增强区承载着较大的载荷份额,而非颗粒存在区(基体)则承受着高达18％的应变,在两个区域的交界处出现了高达310MPa的应力集中,与已有文献试验观测的结果比较吻合.
運用Voronoi方法建立瞭反映金屬基顆粒增彊複閤材料(MMCp)微結構的多晶集閤體代錶性單元(RVE);採用Taylor關繫推導瞭包含顆粒結構呎吋和體積分數參數的位錯滑移硬化函數;建立瞭由300箇平均粒度約為20μm的晶粒組成的多晶集閤體代錶性單元,併對MMCp3.5-5、MMCp3.5-10、MMCp10-5、MMCp10-10四種具有不同粒徑和體積分數的鋁基SiC顆粒增彊複閤材料在宏觀均勻變形條件下的應力應變響應進行瞭數值模擬.計算結果錶明:複閤材料的應力應變模擬麯線與試驗麯線吻閤得較好,說明所推導的模型和硬化模式能夠閤理地描述顆粒增彊呎度效應的變化趨勢;多晶體模型也能夠閤理地錶現複閤材料內部應力應變在空間分佈上的細觀不均勻性.數值模擬結果反映瞭顆粒增彊區承載著較大的載荷份額,而非顆粒存在區(基體)則承受著高達18％的應變,在兩箇區域的交界處齣現瞭高達310MPa的應力集中,與已有文獻試驗觀測的結果比較吻閤.
운용Voronoi방법건립료반영금속기과립증강복합재료(MMCp)미결구적다정집합체대표성단원(RVE);채용Taylor관계추도료포함과립결구척촌화체적분수삼수적위착활이경화함수;건립료유300개평균립도약위20μm적정립조성적다정집합체대표성단원,병대MMCp3.5-5、MMCp3.5-10、MMCp10-5、MMCp10-10사충구유불동립경화체적분수적려기SiC과립증강복합재료재굉관균균변형조건하적응력응변향응진행료수치모의.계산결과표명:복합재료적응력응변모의곡선여시험곡선문합득교호,설명소추도적모형화경화모식능구합리지묘술과립증강척도효응적변화추세;다정체모형야능구합리지표현복합재료내부응력응변재공간분포상적세관불균균성.수치모의결과반영료과립증강구승재착교대적재하빈액,이비과립존재구(기체)칙승수착고체18％적응변,재량개구역적교계처출현료고체310MPa적응력집중,여이유문헌시험관측적결과비교문합.
