【摘要】：為研究材料微觀結(jié)構(gòu)及晶界強(qiáng)度對(duì)材料力學(xué)性能的影響,在晶界處引入內(nèi)聚力單元模型,模擬晶間破壞過(guò)程。以ZrB_2-SiC復(fù)合材料為研究對(duì)象,將其掃描的微觀結(jié)構(gòu)圖片進(jìn)行矢量化處理,并導(dǎo)入ABAQUS有限元軟件中建立模型,同時(shí)在其晶界處,設(shè)置內(nèi)聚力單元模擬晶界破壞過(guò)程。通過(guò)改變Zr B2與Si C相界面強(qiáng)度,得到了晶界及材料不均勻?qū)Σ牧蠎?yīng)力分布及裂紋擴(kuò)展的影響。結(jié)果表明,由于晶界的存在,材料內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象并產(chǎn)生應(yīng)力集中。隨著晶界強(qiáng)度的改變,裂紋起始位置及擴(kuò)展方向發(fā)生改變,且裂紋沿低強(qiáng)度的界面進(jìn)行擴(kuò)展。隨著ZrB_2-SiC界面強(qiáng)度增大,材料的強(qiáng)度提高,拉伸模量不變。
[Abstract]:In order to study the effect of microstructure and grain boundary strength on mechanical properties of materials, cohesive force unit model was introduced at grain boundaries to simulate the intergranular failure process. Taking the ZrB_2-SiC composite as the research object, the scanning microstructure images were vectorized, and the model was established by introducing the ABAQUS finite element software. At the same time, the cohesive force unit was set up at the grain boundary to simulate the grain boundary failure process. By changing the interfacial strength of Zr B2 and Si C phase, the effects of grain boundary and material inhomogeneity on the stress distribution and crack propagation of the material are obtained. The results show that, due to the existence of grain boundaries, the stress distribution is uneven and stress concentration occurs in the material. With the change of grain boundary strength, the crack initiation and propagation direction change, and the crack propagates along the interface of low strength. As the interfacial strength of ZrB_2-SiC increases, the strength of the material increases and the tensile modulus remains unchanged.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(11502058)
【分類號(hào)】：TB332

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本文編號(hào)：2210877