B4C/6061Al复合材料热压缩断裂行为的多尺度研究

论文摘要

运用实验和模拟仿真相结合的方法研究了B4C/6061Al复合材料的热压缩断裂行为,确定了损伤模型及损伤参数。建立了单向多尺度有限元模型,分析了B4C/6061Al复合材料的细观损伤机理。结果表明,由于B4C/6061Al复合材料内部不均匀的细观结构,剪切损伤模型不能预测其断裂行为,而GTN损伤模型能准确预测B4C/6061Al复合材料的热压缩断裂行为。通过与实验结果的比较,确定了31% B4C/6061Al （质量分数）复合材料的GTN模型损伤参数,从而使模拟和实验获得的裂纹深度和载荷-位移曲线高度一致。此外,利用单向多尺度有限元法准确地分析了B4C/6061Al复合材料热压缩过程的细观损伤机理,即热压缩过程中出现的宏观裂纹是由颗粒的脆性断裂、基体和界面的脱黏以及基体的延性损伤导致的。

论文目录

• 1 损伤模型
•   1.1 剪切损伤模型
•   1.2 GTN损伤模型
• 2 热压缩实验
• 3 有限元模拟
• 4 结果与分析
•   4.1 裂纹形貌分析
•   4.2 GTN损伤模型参数的确定
•   4.3 多尺度法分析细观裂纹形成原因
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周丽,张鹏飞,王全兆,肖伯律,马宗义,于涛

关键词: 复合材料,热压缩,多尺度法,断裂

来源: 金属学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 烟台大学机电汽车工程学院,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心

基金: 国家重点研发计划项目No.2017YFB0703104,国家自然科学基金项目Nos.U1508216和51771194,山东省自然科学基金项目No.ZR2019MEE074~~

分类号: TB33

页码: 911-918

总页数: 8

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