SiC泡沫-Al雙連續(xù)相復(fù)合材料熱-結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬.pdf

1、雙連續(xù)相復(fù)合材料是一種新型多功能材料，其基體和增強(qiáng)體均呈三維空間連續(xù)分布，這種特殊的結(jié)構(gòu)使其具有更為獨(dú)特的力學(xué)、熱學(xué)、抗摩擦磨損和減震性能。因此，對(duì)其進(jìn)行更深入地研究具有重大的意義。
　　本文選用Kelvin模型作為泡沫金屬和雙連續(xù)相復(fù)合材料增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)模型。本文根據(jù)閘片和電子封裝材料的使用性能要求，利用ANSYS有限元軟件對(duì)碳化硅泡沫陶瓷增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，研究其熱學(xué)性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明：增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)相同時(shí)

2、，雙連續(xù)相復(fù)合材料不僅溫度分布比顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料均勻，其熱傳導(dǎo)性能和散熱性能也比顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料要好。在升溫后，雙連續(xù)相復(fù)合材料的彈性模量和屈服強(qiáng)度比顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料分別大2.2倍和8％，隨著體積分?jǐn)?shù)的增大，雙連續(xù)相復(fù)合材料抵抗變形的能力增加，表明隨著體積分?jǐn)?shù)的增大，復(fù)合材料的彈性模量和屈服強(qiáng)度也越高；在冷卻后，選用強(qiáng)迫冷卻方式的彈性模量和屈服強(qiáng)度比自然冷卻方式的大12%和12.6%。比顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料大2.3倍和41%。復(fù)合材料應(yīng)力最