鎂基納米復(fù)合材料高溫動態(tài)拉伸及斷裂模擬.pdf

1、鎂基納米復(fù)合材料由于具有最高的強度/重量比，良好的機械加工性能，相對較高的強度、較好的室溫塑性和韌性以及具有鎂合金材料不可比擬的可設(shè)計性等特點，因此在軍工、交通運輸、航天工程及電子封裝等領(lǐng)域備受歡迎。工程結(jié)構(gòu)中的材料一般都是在非?？量痰臈l件下進行工作的，比如高溫、高應(yīng)變率，因此，研究在高溫高應(yīng)變率作用下納米混雜增強鎂基納米復(fù)合材料的力學(xué)性能和斷裂損傷具有理論價值和工程實用意義。
　　本文采用計算細觀力學(xué)方法，通過Python程序建

2、立了復(fù)合材料代表體單元(RVE)模型，數(shù)值分析了熱擠壓納米混雜增強和單一納米顆粒增強AZ91D鎂合金的高溫動態(tài)力學(xué)性能，并將得到的結(jié)果與試驗進行了比較。結(jié)果表明，納米顆?；祀s比以及納米混雜體的體積分數(shù)對復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能有重要的影響。不同混雜比下其動態(tài)屈服應(yīng)力以及其流動應(yīng)力不同;混雜增強復(fù)合材料的力學(xué)性能隨同增強相的體積分數(shù)增加逐漸增加，其流動應(yīng)力和屈服應(yīng)力都相應(yīng)的增加。在高溫動態(tài)作用下，納米混雜增強鎂基復(fù)合材料又體現(xiàn)出正應(yīng)變率強化

3、和溫度軟化效應(yīng)。又將混雜增強鎂合金復(fù)合材料與單一增強體增強的鎂合金復(fù)合材料進行了對比，發(fā)現(xiàn)混雜增強增鎂合金復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)于顆粒增強鎂合金復(fù)合材料。為了分析復(fù)合材料在高溫動態(tài)載荷下增強體與鎂基體的界面脫粘和斷裂，采用了有限厚度的cohesive單元來代替顆粒與基體之間的界面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，顆粒增強鎂基復(fù)合材料的損傷斷裂起始于界面脫粘，隨后基體出現(xiàn)裂紋和裂紋擴展，直至斷裂。增強相與基質(zhì)之間的界面結(jié)合強度對復(fù)合材料的界面損傷脫粘和復(fù)合材料的