原梅妮
,
杨延清
,
黄斌
,
娄菊红
材料热处理学报
采用ANSYS有限元软件计算涂层法制备的SCS-6 SiC/Ti-6Al-4V复合材料内热残余应力,分析了界面性能对热残余应力的影响。结果表明：较高的热膨胀系数（CTE）导致界面层产生高的应力梯度,使环向残余应力由低热膨胀系数时的压应力转变为较高的热膨胀系数时的拉应力;界面层弹性模量的增加,使得纤维和界面层内径向残余压应力明显增加,但对基体中的残余应力影响并不大;界面层厚度的变化对基体中径向残余应力影响不大,但随着界面层厚度增加,基体中残余应力有所减小。
关键词:
复合材料
,
界面性能
,
热残余应力
,
有限元模拟
娄菊红
,
杨延清
,
罗贤
,
冯广海
,
张伟
稀有金属材料与工程
采用有限元法分析了在残余应力和外加横向载荷作用下纤维体积分数对SiC/Ti-6Al-4V复合材料横向拉伸行为的影响.通过弹簧连接纤维与基体界面的重合节点来模拟界面脱粘.结果表明,在界面结合强度一定时,界面脱粘应力(对应于应力-应变曲线上应变的跳跃)受0°方向界面径向残余应力影响较大:在界面脱粘先于基体屈服时,复合材料失效应力(对应于应力-应变曲线上的水平部分)主要取决于纤维体积分数,且体积分数越低,失效应力越高.
关键词:
钛基复合材料
,
横向性能
,
纤维体积分数
,
有限元分析
娄菊红
,
杨延清
,
原梅妮
,
罗贤
,
刘翠霞
材料导报
综述了金属基复合材料界面残余应力的各种影响因素、残余应力的实验测试方法和理论分析方法及残余应力对复合材料宏观力学性能的影响,分析讨论了目前研究中存在的问题和不足之处,并指出了今后工作的重点与方向.
关键词:
金属基复合材料
,
界面
,
残余应力
娄菊红
,
杨延清
,
罗贤
,
陈彦
,
冯广海
,
李茂华
稀有金属材料与工程
采用三维有限元法模拟SiC/Ti-6A1-4V复合材料界面的残余应力分布,分析纤维排列方式对纤维一侧界面残余应力的影响.结果表明,纤维排列方式对纤维一侧界面径向、轴向和周向残余应力均有较大影响,其中纤维六方排列时纤维一侧界面残余应力沿纤维周向分布均匀,且周向残余应力小,不易在界面形成径向裂纹,是较为理想的纤维排列方式.
关键词:
有限元法
,
Ti基复合材料
,
纤维排列方式
,
残余应力
娄菊红
,
杨延清
,
梁雅琴
,
胡晋智
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY16050033
采用ANSYS软件建立纤维四方排布、四方对角排布和六方排布的三维有限元模型,分析了纤维体积分数对各种纤维排布方式下SiC/Ti-6Al4V复合材料界面径向、轴向、周向和剪切残余应力的影响规律.结果表明,3种纤维排布方式下纤维一侧界面径向和周向残余压应力均随纤维体积分数的增加而减小,且当纤维体积分数大于25％时界面径向和周向残余应力沿纤维周向分布的不均匀性也随纤维体积分数的增加而增加,但纤维六方排布时这种不均匀性增加的幅度远低于四方和四方对角排布时增加的幅度,即高纤维体积分数下纤维六方排布的优势更为明显;界面轴向残余应力基本不受纤维排布方式和纤维体积分数的影响沿纤维周向始终均匀分布,其大小主要取决于纤维体积分数,体积分数越高,轴向残余压应力越小;各个纤维体积分数下试样端面附近θ=0°位置界面剪切残余应力均大于θ=45°位置,使得纵向拉伸或纤维顶出试验过程中界面的脱粘优先于θ=0°位置.
关键词:
复合材料
,
残余应力
,
纤维体积分数
,
有限元法
