颗粒增强铝基复合材料损伤演化模型研究

稀有金属, 2015, 39(9): 812-817. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.09.008

颗粒增强铝基复合材料损伤演化模型研究

王将 ^1, , 郭胜利 ^2, , 郑弃非 ^3, , 冯策 ^4, , 刘成 ^5,

1.北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京,100088

2.北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京,100088

3.北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京,100088

4.北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京,100088

5.北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京,100088

基金项目: 国家自然科学基金项目(51205028)资助

关键词：复合材料 , 损伤演化模型 , Zener-Hollomon参数 , 弹性模量法

Damage Evolution Model for Particle Reinforced Aluminum Matrix Composite

Keywords： composite , damage evolution model , Zener-Hollomon parameter , elastic modulus method

颗粒增强铝基复合材料发生塑性变形时,不可避免产生损伤,最终会导致出现宏观断裂.为了研究复合材料损伤演化行为,基于连续损伤力学理论,建立了复合材料热变形过程中的损伤演化模型,把Zener-Hollomon参数当作包含变形温度和应变速率的一个变量引入模型中.利用Lematire提出的弹性模量法进行高温多道次拉伸实验,得到了复合材料不同变形条件下的损伤演化曲线.对损伤演化曲线数据拟合确定了模型参数为A (Z)=2.22769-0.09438lnZ+ 0.00238ln2Z,对损伤临界值拟合确定了复合材料宏观断裂的判断依据为Dc(Z) =0.50915-0.00577lnZ,通过对比当前损伤值与损伤临界值可以判断是否发生宏观断裂.采用高温压缩实验对损伤演化模型进行验证,结果表明该模型可以较好地预测复合材料的宏观断裂现象,为实际生产工艺的制定提供理论依据.

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