短纤维增强金属基复合材料热残余应力及其对力学行为的影响

摘要

该文采用三维弹塑性有限元计算方法,对短纤维增强金属基复合材料的热残余应力及其对力学行为的影响了进行了系统的研究.该文在分析计算中综合考虑了界面性能、纤维位向以及纤维间相互作用的影响,分别采用单纤维模型、双纤维模型和斜向纤维模型,对6-Al<,2>O<,3>/Al-5.5Mg、δ-Al<,2>O<,3>/Al-5.5Zn和δ-Al<,2>O<,3>/Al-12Si三种Al合金基复合材料的热残余应力进行了计算和分析;对存在热残余应力时复合材料的应力-应变曲线进行了模拟;还基于能量等效原理的有限元方法,考虑了热残余应力及纤维位向的影响,推导了短纤维增强金属基复合材料弹性模量的预测公式.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2短纤维增强金属基复合材料热残余应研究现状

1.3本文研究的主要内容与方法

第2章热残余应力的计算与分析

2.1计算模型

2.1.1代表性体积单元

2.1.2模型的选取

2.2材料参数的选取

2.3热残余应力的计算及分析

2.4小结

第3章热残余应力对复合材料应力-应变曲线的影响

3.1复合材料的应力、应变定义

3.2应力-应变曲线的模拟

3.2.1参数的确定

3.2.2模拟结果及分析

3.3小结

第4章纤维间相互作用的影响

4.1分析模型

4.2热残余应力的计算

4.3应力-应变曲线的模拟

4.4小结

第5章纤维位向的影响

5.1模型的提出

5.2纤维位向不同时热残余应力的计算

5.3纤维位向对应力-应变曲线的影响

5.4纤维位向对复合材料弹性模量的影响

5.4.1能量等效原理

5.4.2基于能量等效原理的有限元法预测

5.5小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文