鈹鋁合金力學行為的細觀分析.pdf

1、本文的主要任務是用計算細觀力學的方法來模擬研究鈹鋁合金的力學性能。并構建一種采用三維模型來預測連續(xù)增強復合材料力學性能的方法。這種三維模型可以考慮增強體的體積分數(shù)、尺寸、形狀以及基體的屬性對鈹鋁合金力學性能的影響。該方法的主要步驟是：通過顯微組織的分析來構建鈹鋁合金的細觀模型，然后劃分網(wǎng)格并構建有限元模型，最后利用ANSYS軟件來計算應力和應變?；谝陨系墓ぷ骺梢源笾碌玫揭韵陆Y論：
　　 1.鑄態(tài)鈹鋁合金的顯微組織中，鈹相和鋁相

2、呈兩相分離的狀態(tài)。黑色的鈹相以尺度不等的塊狀分布于連續(xù)的鋁相當中，無方向性。鈹相粗大，分布不均。
　　 2.鑄態(tài)鈹鋁合金實質(zhì)上是由純鈹和純鋁構成的連續(xù)增強復合材料。可以通過三維互相交叉的柱體貫穿于立方體的模型來模擬鈹鋁合金的細觀組織。
　　 3.在靜態(tài)拉伸載荷的作用下，鈹鋁合金中的尖角處出現(xiàn)最大的等效應力，這有可能致使低應力水平下材料在尖角處發(fā)生斷裂。鈹鋁合金制備的過程中，應盡量采用柱體來處理，以減小增強體附近的應力集中

3、。合金受載的情況下，應力主要集中增強體鈹上，而應變主要分布在基體上。
　　 4.選取強度較高的基體，或是通過添加合金元來改變基體的的屬性，可使基體在有效的將載荷傳遞給增強體鈹?shù)耐瑫r，自身因為強度的提高也可相應的承擔一部分載荷，從而使合金的整體強度得到提高。
　　 5.對不同的體積分數(shù)的鈹鋁進行優(yōu)化分析，得到在相同靜態(tài)拉伸載荷的作用下增強體鈹?shù)馁|(zhì)量分數(shù)占到62％，鈹鋁合金的力學性能達到最好。鈹顆粒體積分數(shù)的增加，一方面可有