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低温处理影响颗粒增强铝力学行为的细观力学机制

专 业: 固体力学
关键词: 铝基复合材料 细观力学 低温处理 残余应力 力学性能
分类号: V252
形 态: 共 49 页 约 32,095 个字 约 1.535 M内容
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内容摘要


该文利用细观力迷的三相球模型和Mori-Tanaka平均场理论研究颗粒增强铝基复合材料因热错配DCTE而产生的细观残余热应力,并籍此预测低温处理对复合材料宏观力学性能的影响。

首先,利用三相球模型在两种不同应力边界条件下对增强颗粒周围铝合金基体的细观残余热应力进行弹-塑性分析。

结果表明:1随着环境温度的变化,增强颗粒周围附近的基体形成细观尺度的应力应变场。

2当温度降至到某一临界值时,与增强颗相邻的铝合金基 体开始发生屈服,产生细观塑性区,从而使热应力得到松弛。



3塑性区的大小主要取决 于温度变化和铝合金基体的屈服强度。

4通过对高温→室温、高温→低温、高温→低温→ 室温温度循环三种情况细观热应力场演化规律的对比和定性分析。

结果表明基体平均残余热应力不仅与温降和基体的屈服强度有关,而且与增强颗粒的体积分数有关。

利用平均场理论对复合材料拉伸压缩屈服强度的预测结果显示,拉抻性质的残余热应力的降低改善了颗粒增强铝拉压性能的不对称性,这与该文的实验结果及有关文献报道的实险结果相符合……

全文目录


文摘
英文文摘
主要符号表
第一章 绪论
1.1金属基复合材料的发展及应用
1.2当前研究金属基复合材料的主要细观力学方法
1.2颗粒增强铝基复合材料热应力问题的研究现状
1.3本文的工作
第二章 三相球模型
2.1模型描述
2.2弹性解
2.3弹性-理想塑性解
2.4弹性-线形应变硬化解
2.5弹性-指数应变硬化解
第三章 Mori-Tanaka平均场理论
3.1平均场理论介绍
3.2广义加载情况下的平均场理论
第四章 数值计算结果及分析
4.1材料参数
4.2三相球模型求解结果
4.2.1第一边界条件下的计算结果
4.2.2第二边界条件下的计算结果
4.3平均场理论求解结果
第五章 与实验结果的比较
第六章 有关讨论
6.1温度及其变化速率对材料参数的影响
6.2增强颗粒间距与体积分数的关系
结论
附录各向同性切线模量计算公式
参考文献

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中图分类: > V252 > 航空、航天 > 航空 > 航空用材料 > 金属材料

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