基于多尺度內(nèi)聚力模型的PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)行為研究.pdf

1、出色的力學(xué)性能是顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料（PRMMCs）在軍工和民用領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用的基礎(chǔ)，理解PRMMCs力學(xué)行為是顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在影響 PRMMCs力學(xué)行為的因素中，增強(qiáng)顆粒與基體之間的界面對(duì)PRMMCs的力學(xué)性能具有極為重要的影響，預(yù)測界面對(duì)PRMMCs力學(xué)性能的影響是其設(shè)計(jì)和應(yīng)用的關(guān)鍵。傳統(tǒng)細(xì)觀力學(xué)方法可以很好地預(yù)測PRMMCs的靜態(tài)力學(xué)性能，但是該方法不能捕捉界面微觀損傷破壞對(duì)PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響，界面

2、微觀損傷破壞的數(shù)值描述是目前預(yù)測方法研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
　　本文主要工作如下：
　　1.建立了基于 Cauchy-Born準(zhǔn)則和修正的嵌入原子作用勢（MEAM）的內(nèi)聚力模型，這種模型基于界面的原子構(gòu)型，是一種多尺度界面模型。與傳統(tǒng)內(nèi)聚力模型相比，該模型可以同時(shí)描述界面的法向和切向力學(xué)行為，彌補(bǔ)傳統(tǒng)內(nèi)聚力模型的缺陷。通過構(gòu)建ABAQUS VUMAT并使用算例驗(yàn)證了該內(nèi)聚力模型的有效性，該模型可以有效描述PRMMCs顆粒之間界面

3、的微觀損傷破壞；
　　2.建立了基于Voronoi圖的含多尺度界面多顆粒代表性體積單元，該單元中界面力學(xué)行為采用前述多尺度內(nèi)聚力模型描述， SiC顆?？臻g位置隨機(jī)分布、粒徑均勻分布，該模型可以有效地用于研究 SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)和顆粒分布對(duì)PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)行為的影響；
　　3.基于多尺度內(nèi)聚力模型和VRVE開展了PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)行為研究，研究結(jié)果表明：1)顆粒分布不同的VRVE真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線結(jié)果相近，VRVE具有代表