顆粒增強金屬基復合材料有效彈性性能預測.pdf

1、金屬基復合材料是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種高技術的新型工程材料，以其優(yōu)越的性能而受到國內(nèi)外的高度重視。SiC顆粒增強鋁基復合材料是目前復合材料中最引人注目的體系之一，不論是在理論上，還是在實驗上均是理想的復合材料研究對象。本文將均勻化理論與有限元通用程序相結合，預測了金屬基復合材料的宏觀性能。通過對金屬基復合材料有效彈性常數(shù)的數(shù)值模擬，考察了均勻化方法的適用情況。 本文把基于小參數(shù)漸近展開的均勻化理論和有限元法相結合，推導出細觀

2、體系下求解等效彈性模量的表達式。以SiC顆粒增強鋁基復合材料為例，對宏觀有效彈性常數(shù)進行了數(shù)值計算，并與早期方法得到的結果進行比較。計算結果表明均勻化方法在預測有效彈性常數(shù)方面是正確的。 預測了金屬基復合材料的顆粒的形狀、性能、尺寸分布以及顆粒的含量對增強、增韌金屬基復合材料的有效彈性常數(shù)的影響。用有限元方法模擬了顆粒均勻分布和隨機分布的金屬基復合材料的拉伸試驗，并對模擬試驗結果和預測結果進行了對比分析，模擬得到的有效彈性常數(shù)與多尺度均