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SiCp/Al-2618复合材料的应力-应变曲线和增强颗粒受力的模拟
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB333[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳110004
  • 相关基金:国家自然科学基金项目50471024和50171018资助
中文摘要:

对体积分数为15%的SiC颗粒增强Al-2618复合材料,采用不同的热处理条件得到硬基体和软基体两种不同性能的合金.建立了一个基于Eshelby等效夹杂方法的颗粒复合体力学模型,通过引入基体割线模量和切线模量的方法模拟了上述两种复合材料的应力-应变曲线,计算增强粒子的受力情况.采用基于单胞模型的有限元方法,利用ANSYS商品软件进行了同样的模拟工作并进行对比.通过与实验曲线的对照表明,Eshelby颗粒复合体力学模型可以更准确的预测出硬基体和软基体两种复合材料的应力-应变曲线,而有限元单胞模型不适用于预测软基体复合材料.预测出的粒子中的受力远高于基体中的受力,表明载荷传递是颗粒增强金属基复合材料强度提高的主要机理.

英文摘要:

A 15% (volume fraction) SiC particle-reinforced A1-2618 matrix composite was selected to simula;e its stress-strain curve and the stress in the reinforcing particles. The simulation was also carried out to two composites with hard matrix (T6 treatment) and soft matrix (T4 treatment). An analytical model was established based on Eshelby equivalent inclusion approach to do the simulation by introducing numerical secant moduli and tangent moduli scheme, respectively. The same modeling work was carried out by FEM analysis based on the unit cell model using a commercial ANSYS code. Through the comparison of the results between the simulation and experimental results, it is shown that the Eshelby model can predict the stress-strain curve of the composite with both hard matrix and soft matrix by introducing different numerical moduli, while the FEM model can not be used to simulate the stress-strain curve of composite with soft matrix. The stress in the particles is much higher than that in matrix shown by the simulation, which indicates that load transfer is the main strengthening mechanism for the particle-reinforced metal matrix composite.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),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)
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