含夾層缺陷的SiCp-2024Al復(fù)合材料力學(xué)性能及尺寸穩(wěn)定性研究.pdf

1、在擠壓鑄造法制備鋁復(fù)合材料過程中會(huì)產(chǎn)生夾層缺陷，夾層對(duì)材料強(qiáng)度的影響規(guī)律尚未有研究，至今無法確定含夾層缺陷材料的許用極限，因此，無法制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本文以含有夾層缺陷的SiCp/2024Al復(fù)合材料為研究對(duì)象，通過彎曲試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)和尺寸穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究了夾層缺陷的方向和厚度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性的影響規(guī)律。試驗(yàn)中選取的夾層缺陷與試樣軸線方向之間的夾角分別為30°、45°、90°。
　　試驗(yàn)表明，無夾層缺陷的SiCp/2024

2、Al復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為867.8MPa。
　　即隨著夾層缺陷厚度的增加，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)指數(shù)下降的趨勢(shì)。而當(dāng)夾層缺陷的厚度一定時(shí)，30°方向和90°方向的夾層缺陷對(duì)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度影響都較小，且較接近，而45°方向的夾層缺陷對(duì)彎曲強(qiáng)度的影響最為劇烈。
　　無夾層缺陷的SiCp/2024Al復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度為544.4MPa。
　　即隨著夾層缺陷厚度的增加，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)指數(shù)形式的下降趨勢(shì)。而當(dāng)夾層缺

3、陷的厚度一定時(shí)，45°方向夾層缺陷對(duì)復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度的影響最小，90°方向夾層缺陷次之，30°方向夾層缺陷的影響最大。
　　在拉伸載荷下會(huì)在夾層缺陷附近的復(fù)合材料中產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中，并且應(yīng)力集中系數(shù)隨著夾層缺陷厚度的增加，也呈現(xiàn)指數(shù)形式的增大趨勢(shì)。
　　含有夾層缺陷的復(fù)合材料在熱處理之后會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，隨著夾層缺陷厚度的增加，含30°方向夾層缺陷附近的熱殘余應(yīng)力逐漸增加，而含45°、90°方向夾層缺陷附近的熱殘余應(yīng)力