顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、本文的主要任務(wù)是用計(jì)算細(xì)觀力學(xué)的方法模擬研究分離式霍普金森壓桿的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并構(gòu)建一種采用二維多顆粒隨機(jī)模型來(lái)預(yù)測(cè)PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的方法。這種二維多顆粒隨機(jī)模型可以考慮應(yīng)變率、顆粒體積含量、顆粒尺寸及顆粒形狀等因素對(duì)PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。該方法的主要步驟如下：首先在金屬基體隨機(jī)生成顆粒，并剖分網(wǎng)格，構(gòu)建試樣的數(shù)值模型；隨后分別對(duì)基體和陶瓷顆粒附加合適的材料模型，陶瓷顆粒選用Johnson-Holmquist(JH-21損

2、傷模型，最后用有限元軟件完成對(duì)SHPB實(shí)驗(yàn)的模擬。為了證明預(yù)測(cè)方法的合理性，論文還用SHPB實(shí)驗(yàn)對(duì)PRMMCs動(dòng)態(tài)力學(xué)行為的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行驗(yàn)證?；谝陨瞎ぷ?，可以大致得到如下結(jié)論： 1、數(shù)值預(yù)測(cè)表明：一方面，應(yīng)變率效應(yīng)對(duì)PRMMCs流動(dòng)應(yīng)力有著顯著的影響，應(yīng)變率越大，對(duì)應(yīng)的流動(dòng)應(yīng)力就越大，另一方面屈服強(qiáng)度和流動(dòng)應(yīng)力隨著應(yīng)變率的變化呈非線性變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值預(yù)測(cè)的結(jié)果是一致的。 2、數(shù)值預(yù)測(cè)表明：顆粒含量的影響非常顯著，不

3、同體積含量，在同等應(yīng)變率下對(duì)應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變曲線差別非常明顯。顆粒含量越大，PRMMCs的增強(qiáng)效果就越明顯，特別是材料的屈服強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值預(yù)測(cè)的結(jié)果是一致的。 3、數(shù)值預(yù)測(cè)表明：在同等體積含量下，顆粒尺寸越小，對(duì)應(yīng)的屈服強(qiáng)度和流動(dòng)應(yīng)力就越高，并且屈服強(qiáng)度和流動(dòng)應(yīng)力隨顆粒尺寸變小呈非線性增長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示顆粒大小對(duì)PRMMCs沒(méi)有規(guī)律性影響，可能和試樣的燒結(jié)缺陷有關(guān)系。 4、關(guān)于顆粒形狀對(duì)PRMMCs的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為的影響