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颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料性能的影响规律及其数值模拟     在线阅读　整本下载　分章下载　分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Effect of Particle Size on Properties of SiCp/Al Composites and Its Numerical Simulation
【作者】 晏义伍;
【导师】 耿林;
【学位授予单位】 哈尔滨工业大学;
【学科专业名称】 材料学
【学位年度】 2007
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 哈尔滨工业大学
【网络出版投稿时间】 2008-12-02
【关键词】 SiCp/Al复合材料; 颗粒尺寸效应; 应变梯度塑性理论; 有限元方法;
【英文关键词】 SiCp/Al composite; particle size effects; strain gradient plasticity theory; finite element method;
【中文摘要】 本文以SiCp/Al复合材料为代表,采用试验和数值模拟相结合的方法从宏、细观力学角度研究了颗粒增强金属基复合材料中的颗粒尺寸效应。首先采用粉末冶金方法制备了体积分数为20%的四种不同颗粒尺寸(1μm、5μm、20μm和56μm)的SiCp/Al复合材料。然后利用扫描电镜、透射电镜观察了复合材料的微观组织结构。研究了含不同颗粒尺寸复合材料的室温拉伸性能;分析了不同颗粒尺寸的引入对SiCp/Al复合材料热膨胀行为和热导率的影响规律。在试验的基础上,应用Taylor非局部应变梯度塑性理论与有限元法相结合的方法对复合材料的颗粒尺寸效应进行了研究。采用二维多颗粒随机分布单胞模型,对复合材料的力学行为,热残余应力场、叠加残余应力场时复合材料力学行为等进行了有限元数值模拟,并提出了一种确定复合材料屈服强度的方法。 试验结果表明,复合材料的位错密度和热残余应力随着颗粒尺寸的增大而减小。拉伸性能研究表明,颗粒尺寸对复合材料拉伸变形行为有影响。复合材料的屈服强度,抗拉强度和加工硬化率均随着颗粒尺寸的减小而增大。当颗粒尺寸小于5μm时,这种影响非常显著。复合材料的微屈服强度随着颗粒尺寸的增大而先减小,而后增大。由...
【英文摘要】 In this paper, SiCp/Al composites for delegates, both the experimental and numerical approaches were applied to investigate the particle size effects of the particle reinforced metal matrix composites from the point of view of macro- and meso- mechanics. In the present experiment, the SiCp/Al composites containing 20% volume fraction of SiC particles were fabricated by a powder metallurgy technique. The particles and the reinforced matrix were selected to be polycrystallineα-SiC particles with the ave...
【更新日期】 2008-12-17

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