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基于序列图像重构的Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料抗弯强度预测
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划,2009CB7244021和国家自然科学基金(11072187)资助项目.
  • 相关项目:岩土类材料统一强度屈服面角点特性研究
中文摘要:

针对考虑细观构造特性的纳米复合陶瓷材料宏观强度预测问题,开发基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法,建立可以准确反映Al2O3/(WTi)C纳米复合陶瓷材料细观构造的三维有限元模型,并且利用统一强度理论建立可考虑线性硬化的弹塑性本构模型,编写用于强度预测的有限元程序。假设各组分相均为刚塑性材料,考虑统一强度理论各种退化模型(6=0,b=0.5,b=1.0)数值预测材料宏观抗弯强度的上下限,并且发现计算模型参数b=0.5时所得结果与试验结果吻合很好。假设材料增强相具有硬化效应,研究它对材料宏观抗弯强度的影响。研究材料组分相体积分数比与A1,O,/(W,Ti)c纳米复合陶瓷材料宏观抗弯强度之间的关系,为今后材料设计、优化提供参考。

英文摘要:

To consider the influence of material's microstructure on macro-bending strength of A12O3/(W, Ti)C ceramic composite, a method for automatically reconstruct FE mesh models of materials is developed based on X-ray tomography image, and a calculation program considering the material's strain-hardening for strength prediction is complied by using unified strength theory(UST). Then the upper and lower limit of the bending strength of AI2O3/(W, Ti)C ceramic composite is forecasted based on the rigid-plastic assumption with UST. The predicted strength is proved to be accurate compared with the experimental result when the parameter b, in UST, is chosen to be 0.5. Utilizing linear-hardening elastic-plastic constitutive model based on UST, the relationship between hardening effect of reinforcing phase and macro-bending strength of AI2O3/(W, Ti)C ceramic composite is studied. Considering different volume fraction of compositions in A12O3/(W, Ti)C, bending strength of A12O3/(W, Ti)C ceramic nano-composite is forecast, which can be used for reference of research and development ofA12O3/(W, Ti)C ceramic composite.

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  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
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  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
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  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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