路晓波
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刘协权
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倪新华
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刘晶芝
硅酸盐通报
针对颗粒性陶瓷复合材料内存在局部脱粘界面的现象,通过考虑颗粒夹杂与局部脱粘界面的相互作用,利用四相模型法得到陶瓷颗粒与局部脱粘界面引起的等效本征应变,根据体积平均应变,考虑局部脱粘区域的随机方位得到每个局部脱粘界面引起的应变扰动,计算出局部脱粘界面复合材料的有效刚度.结果表明复合材料的有效刚度不仅与基体和颗粒夹杂的刚度、以及局部脱粘区域的体积分量有关,还与局部脱粘区域的弧心角及厚度相关,并且具有明显的尺度效应.陶瓷复合材料的弹性模量随颗粒直径的增加而减小,而泊松比随颗粒直径的增加而增大.
关键词:
局部脱粘界面
,
等效本征应变
,
有效刚度
,
尺度效应
钟国辉
,
倪新华
,
刘协权
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李宝峰
,
赵磊
,
孙涛
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.04.003
脱粘界面是陶瓷颗粒增强金属基复合材料中存在的细观缺陷,根据细观力学方法将陶瓷颗粒、脱粘界面和基体壳简化为椭球三相胞元.并通过Eshelby等效夹杂理论和Mori-Tanaka方法的推导得到颗粒和脱粘界面的等效本征应变,进而对三相胞元的弹性常数进行预报.考虑到三相胞元在复合材料中随机分布,由坐标变换公式和物理方程计算出复合材料的有效弹性常数,并根据数值方法得出弹性常数与颗粒以及脱粘界面含量的关系.
关键词:
等效本征应变
,
三相胞元
,
Mori-Tanaka方法
,
弹性常数
