随机源对颗粒增强金属基复合材料力学性能影响的多尺度分析及实验验证

TB331; 20％(体积分数)SiCp/2009Al复合材料的准静态拉伸实验结果表明,其失效应变等力学参数具有明显的分散性.采用多尺度有限元的方法研究了两类随机源对20％SiCp/2009Al宏观力学性能的影响.通过对一系列含随机源的细观多颗粒代表体积单元模型进行准静态拉伸模拟,得到了材料失效应变和断裂能各自的随机分布特征及两者之间的相关性特征,然后结合宏观试样模型,实现了实际材料内不同区域材料性能随机性的表征.研究表明,宏观有限元结果与实验数据的吻合性较好,且由于考虑了随机源的影响,宏观有限元结果还能够很好地模拟失效应变等的分散性特征....

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Published in材料工程 Vol. 51; no. 5; pp. 157 - 164
Main Authors 锁永永, 王翔, 王波, 王全兆, 倪丁瑞, 贾普荣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学 力学与土木建筑学院,西安 710129 01.05.2023
中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南 洛阳 471023%西北工业大学 力学与土木建筑学院,西安 710129
中国航发北京航空材料研究院 航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095%西北工业大学 航空学院,西安 710072%中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心,沈阳 110016%西北工业大学 力学与土木建筑学院,西安 710129
Subjects
多尺度有限元
颗粒增强金属基复合材料
材料随机性
随机源
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000116

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Summary:TB331; 20％(体积分数)SiCp/2009Al复合材料的准静态拉伸实验结果表明,其失效应变等力学参数具有明显的分散性.采用多尺度有限元的方法研究了两类随机源对20％SiCp/2009Al宏观力学性能的影响.通过对一系列含随机源的细观多颗粒代表体积单元模型进行准静态拉伸模拟,得到了材料失效应变和断裂能各自的随机分布特征及两者之间的相关性特征,然后结合宏观试样模型,实现了实际材料内不同区域材料性能随机性的表征.研究表明,宏观有限元结果与实验数据的吻合性较好,且由于考虑了随机源的影响,宏观有限元结果还能够很好地模拟失效应变等的分散性特征.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000116