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SiCp/2024Al 复合材料微观结构建模及动态力学性能评估
  • ISSN号:1006-2793
  • 期刊名称:《固体火箭技术》
  • 时间:0
  • 分类:V257[一般工业技术—材料科学与工程;航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]中北大学机电工程学院,太原030051, [2]西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072, [3]运城学院应用化学系,运城030024, [4]西安交通大学强度与振动实验室,西安710049
  • 相关基金:Natural Science of China (51201155) ; Natural Science of Shanxi Province ( 2012011019-1, 2012011007-1 ) ; Chinese Education Ministry Foundation for Doctors (20101420120006).
中文摘要:

借助图像处理和识别技术,建立复合材料真实微观结构的有限元模型,并运用该模型分析计算SiCp/2024Al复合材料在应变速率为200~14000 s-1下的动态力学性能。在真实微观结构的有限元模型中,无规则的SiC颗粒自由分布在铝合金基体材料中,SiC颗粒形貌保持原状。有限元模拟结果表明,动态压缩过程中,低体积分数的SiCp/2024Al复合材料流变应力随着应变速率的增加呈现先升高后降低的趋势。在较高应变率下,SiCp/2024Al复合材料流变应力出现降低趋势是由于复合材料内部损失或铝合金基体热软化甚至局部熔化导致的。当应变低于0.62时,带有棱角的SiC颗粒比圆形SiC颗粒强化效果好,当应变大于0.62时,情况正好相反。

英文摘要:

Using the information of image processing and recognition,a microstructure-based finite element model ( FEM) is established to evaluate the dynamic properties of SiCp/2024Al composites at strain rates ranging from 200 to 14 000 s-1.In the microstructure-based model,the irregular SiC particles are randomly distributed in the metal matrix.The results show that the flow stress of SiCp/2024Al composites with low particle volume fraction increases firstly to a maximum value and then decreases with the increasing of strain rate during adiabatic compression.The probable reason for the reduction of flow stress is that the inner damage and the heat softening of composites play a key role in the dynamic behavior of SiCp/2024Al composites at higher strain rates.Moreover,the configurations of SiC particles have dominate influence on the dynamical behavior of SiCp/2024Al composites. In particular,in cases of smaller strain (less than 0.62), the angular particles have better strengthening effect than those of circle particles,however,in contrast,the strengthening effect of circle particles is more remarkable.

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期刊信息
  • 《固体火箭技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:中国航天科技集团公司第四研究院 中国宇航学会固体推进专业委员会
  • 主编:何晓兴
  • 地址:西安市120信箱47所编辑部
  • 邮编:710025
  • 邮箱:gthjjs@163.com
  • 电话:029-83603254
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2793
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1176/V
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 航空航天类核心期刊,航天部科技期刊三等奖,陕西省科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 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,英国科学文摘数据库,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)
  • 被引量:6039