發(fā)布時間：2025-02-05 14:57

　　為了解釋微米、亞微米量級實驗中發(fā)現(xiàn)的尺度效應(yīng),人們建立了應(yīng)變梯度理論。本文基于前人得到的低階應(yīng)變梯度塑性(CMSG)理論研究金屬基復合材料中顆粒團簇現(xiàn)象和界面強度的問題。(1)基于CMSG理論,編寫四節(jié)點四邊形單元、十節(jié)點四面體單元等子程序?qū)崿F(xiàn)材料的彈塑性本構(gòu),并且運用顆粒增強復合材料驗證子程序的正確性。(2)工程實際中顆粒增強復合材料往往存在顆粒團簇現(xiàn)象,本文應(yīng)用有限元方法研究顆粒團簇分布對碳化硅顆粒增強鋁基復合材料宏觀響應(yīng)及顆粒損傷演化的影響。通過采用隨機順序吸附算法生成顆粒團簇分布的細觀結(jié)構(gòu)模型,為了消除模型邊界的影響,我們采用周期性邊界條件施加單軸拉伸載荷。在加載過程中分別采用UMAT子程序編寫的本構(gòu)關(guān)系和USDFLD子程序編寫的損傷失效準則來定義基體的塑性變形和顆粒的損傷。主要研究顆粒均勻分布、顆粒團簇分布等模型在受單軸拉伸作用下的損傷演化過程,進而分析了顆粒的大小、顆粒的均勻與非均勻分布對其損傷演化的影響。(3)金屬基復合材料有著高比剛度和高比強度的優(yōu)點,但同時表現(xiàn)出比單一材料更復雜的力學行為,增強相附近會產(chǎn)生應(yīng)力集中并引發(fā)材料損傷,如增強相斷裂、脫粘和損傷等,所以對界面強度...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.2四節(jié)點四邊形單元的微觀結(jié)構(gòu)模型

圖3.2四節(jié)點四邊形單元的微觀結(jié)構(gòu)模型型更符合實驗現(xiàn)象，本文采用周期性邊界條件，采用的周期性邊界性和對稱性，保證了邊界上的切應(yīng)力為零，并且使得邊界上的法向變形就保證了內(nèi)部的變形連續(xù)性。由于本文是單軸拉伸的載荷，所為零。

圖3.3p=10%不同顆粒直徑時CMSG得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線

圖3.3p=10%不同顆粒直徑時CMSG得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線

圖3.4=25%不同顆粒直徑時CMSG得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線

圖3.3p=10%不同顆粒直徑時CMSG得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線

圖3.3是在顆粒體積百分比為10%的情況下，得到的材料應(yīng)力應(yīng)變曲線

圖3.5p=30%不同顆粒直徑時CMSG得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線.3是在顆粒體積百分比為10%的情況下，得到的材料應(yīng)力應(yīng)變曲線。圖中50μm到40、30、20的CMSG理論得到的數(shù)值結(jié)果，以及經(jīng)典。圖3.4是在在顆粒體積百分比為25%的情況下，得到的材料....

本文編號：4030017