大塊金屬玻璃基復(fù)合材料力學(xué)性能的研究.pdf

1、金屬玻璃由于其特殊的原子結(jié)構(gòu)排布，因此具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，這為金屬玻璃在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。但由于金屬玻璃的室溫脆性，使得其不能作為承載的結(jié)構(gòu)件，不能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。因此，為增加其塑性，人們?cè)诮饘俨Ａе幸氲诙?，得到了金屬玻璃基?fù)合材料。本文以內(nèi)生晶相和外加顆粒金屬玻璃基復(fù)合材料作為研究對(duì)象，通過拉伸、壓縮和納米壓痕實(shí)驗(yàn)及相關(guān)的有限元模擬，來研究第二相的加入對(duì)金屬玻璃塑性的影響，金屬玻璃復(fù)合材料的拉伸和壓縮變形行為

2、。本文的具體工作如下:
　　(1)在已有實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，合理選用能夠較好反映金屬玻璃拉壓不對(duì)稱行為的Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則。采用ABAQUS中自帶的本構(gòu)模型，分別選用單顆粒和多顆粒兩種代表性體積單元來模擬內(nèi)生晶相塊體金屬玻璃基復(fù)合材料的拉伸和壓縮行為。結(jié)果表明:采用Drucker-Prager模型能夠較好地模擬內(nèi)生晶相金屬玻璃基復(fù)合材料拉伸和壓縮的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
　　(2)對(duì)Zr55Cu

3、30Ni5Al10金屬玻璃及(Zr70Ni10Cu30)84Ta6Al10金屬玻璃復(fù)合材料進(jìn)行拉伸、壓縮及不同加載速率和最大加載載荷情況下的納米壓痕實(shí)驗(yàn)。拉壓實(shí)驗(yàn)表明:第二相的引入使得金屬玻璃的塑性得到很大的提高。納米壓痕實(shí)驗(yàn)表明:金屬玻璃在壓縮下的變形行為具有明顯的加載率依賴性和蠕變效應(yīng)。
　　(3)利用有限元軟件ABAQUS模擬外加顆粒的金屬玻璃基復(fù)合材料的拉伸和壓縮行為，并對(duì)Zr55Cu30Ni5Al10金屬玻璃的納米壓痕過