金属学报  1995, Vol. 31 Issue (14): 77-85

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Al/Al_2Cu自生复合材料弹塑性变形的晶体细观力学模拟

王明章;林实;钱仁根;肖纪美

北京科技大学

SIMULATION OF ELASTO-PLASTIC DEFORMATION OF In-Situ Al-Al_2Cu COMPOSITE BY CRYSTALLINE MACRO-MICRO MECHANICAL APPROACH

WANG Mingzhang; LIN Shi; QIAN Rengen; XIAO Jimei(University of Science and Technology Beijing; 100083)(Manuscript received 94-04-18; in revised form 94-10-07)

王明章;林实;钱仁根;肖纪美. Al/Al_2Cu自生复合材料弹塑性变形的晶体细观力学模拟[J]. 金属学报, 1995, 31(14): 77-85.
, , , . SIMULATION OF ELASTO-PLASTIC DEFORMATION OF In-Situ Al-Al_2Cu COMPOSITE BY CRYSTALLINE MACRO-MICRO MECHANICAL APPROACH[J]. Acta Metall Sin, 1995, 31(14): 77-85.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(748 KB)   摘要: 从晶体细观力学出发建立了金属基复合材料的本构模型，以Ａｌ－Ａｌ２Ｃｕ自生复合材料为模型材料，并依据各组元材料的单晶体变形－受载曲线，用数值法模拟计算了其拉伸变形过程，得到了与实验结果相符的应力－应变曲线，研究了变形过程中基体和增强相之间的应力分布规律、基体的滑移变形规律、以及相间间距和界面影响区的作用．结果表明，晶体细观力学方法用于金属基复合材料的分析和设计，能全面系统定量地细致反映组元材料性质和分布等因素对复合材料宏观力学性能及局部变形不均匀特性的影响． 关键词 ： 金属基复合材料,  弹塑性变形,  晶体细观力学,  有限单元法,  Ａｌ－Ａｌ_２Ｃｕ     Abstract：A crystalline macro-micro mechanical approach is developed to analyze the mechanical behaviour of metal matrix composite numerically,on the basis of the data of single crystal deformation. The tensile deformation is simulated in particular using a model system Al-Al2Cu in-situ composite. The calculated stress-strain curves agree well with the experiment result by Davidson et al. The initiation and growth of matrix slip deformation and the inhomogeneous distribution and variation of the stress in the specimen especially near the interface are obtained.The effect of matrix/ reinforcement interface and interlamellar spacing λ on the stress-strain behaviour of metal matrix composite are investigated. It is shown that the crystal macro-micro mechanical approach, which can provide some useful information to insight into the deformation mechanism, is very helpful to analyze and design the mechanical properties of metal matrix composite.Correspondent: WANG Mingzhang,(Department of Material Physics, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083) Key words： metal matrix composite    elasto-plastic deformation    crystalline macro-micro mechanics    finite element method    Al-Al_2Cu      基金资助:国家自然科学基金 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王明章 林实 钱仁根 肖纪美 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1995/V31/I14/77 1NakamuraT,SureshS．ActaMetallMater,1993:41:16652RobertsonDD,MallS．JComposTechnolRes,1993:15:1813ChristmanT,NeedlemanA,NuttS,SureshS．MaterSciEngng,1989;107A:494BrockenbroughJR,SureshS,WieneckeHA．ActaMetallMater,1991;39:7355GunawardenaSR,JanssonS．LeckieFA．ActaMetallMater,1993;41:31576LevyA,PapazianJM．MetallTrans,1990;21A:4117AsaroRJ．ActaMetall,1979;27:4458PeirceD,AsaroRJ,NeedlemanA．ActaMetall,1983;31:19519HarrenSV,AsaroRJ．JMechPhysSolids,1989;37:191 10McHughPE,AsaroRJ,ShihCF．ActaMetallMater,1993;41:146111卫超,钱仁根,林实,肖纪美．固体力学学报,1989;10:22712卫超,钱仁根,林 实,肖纪美．金属学报,1989;26:A24813WeiC,LinS,QianRG,HsiaoJM．ActaMetallMater,1991;39,205114CantorB,ChadwickGA．JCrystalGrowth,1974:23:1215EshelmanFR,SmithJF．JApplPhys,1978:49:328416CantorB,ChadwickGA．JMaterSci,1975;10:57817HuntingtonHB．SolidStatePhys,1954;7:21418Dew-HugbesD,RobertsonWD．ActaMetall,1960;8:14719CarlsenKM,HoneycombeRWK．JInstMetals,1954─1955;83,449 20GreethamGG,HoneycombeRWK．JInstMetals,1960─1961;89,1321DavidsionCJ,SmithIO,ChadwickGA．ActaMetall,1980:28:6122MetcalfAG,Ed．．InterfacesinMetalMatrixComposites,NewYork:AcadmicPress,197423ChadwickGA．ActaMetall,1976:24:1137 [1] 马国楠, 朱士泽, 王东, 肖伯律, 马宗义. SiC颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu复合材料的时效行为和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1655-1664. [2] 范根莲, 郭峙岐, 谭占秋, 李志强. 金属材料的构型化复合与强韧化[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1416-1426. [3] 朱士泽, 王东, 王全兆, 肖伯律, 马宗义. Cu含量对SiC/Al-Mg-Si-Cu复合材料自然时效负面效应的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 928-936. [4] 刘东雷, 陈情, 王德, 张睿, 王文琴. Ti-6Al-4V表面电子束熔覆(Ti, W)C1-x复合涂层的形成及摩擦性能[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 1025-1035. [5] 马国楠, 王东, 刘振宇, 毕胜, 昝宇宁, 肖伯律, 马宗义. 热压烧结温度对SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1319-1328. [6] 肖伯律, 黄治冶, 马凯, 张星星, 马宗义. 非连续增强铝基复合材料的热变形行为研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(1): 59-72. [7] 武高辉, 乔菁, 姜龙涛. Al及其复合材料尺寸稳定性原理与稳定化设计研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(1): 33-44. [8] 范同祥, 刘悦, 杨昆明, 宋健, 张荻. 碳/金属复合材料界面结构优化及界面作用机制的研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(1): 16-32. [9] 张学习, 郑忠, 高莹, 耿林. 金属基复合材料高通量制备及表征技术研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(1): 109-125. [10] 王艳秋,吴昆,王福会. 第二相对镁基材料微弧氧化过程的影响机制*[J]. 金属学报, 2016, 52(6): 689-697. [11] 许世娇 肖伯律 刘振宇 王文广 马宗义. 高能球磨法制备的碳纳米管增强铝基复合材料的微观组织和力学性能[J]. 金属学报, 2012, 48(7): 882-888. [12] 顾冬冬; 沈以赴 . 添加La2O3对激光烧结(WC-Co)p/Cu金属基复合材料组织和成形性能的影响[J]. 金属学报, 2007, 43(9): 968-976 . [13] 郭素娟; 康国政 . SiCp/6061Al合金复合材料循环变形行为的有限元模拟[J]. 金属学报, 2006, 42(10): 1051-1055 . [14] 李斌; 许庆彦; 李旭东; 柳百成 . 用颗粒推移模型模拟Al-Si/SiCp复合材料微观组织[J]. 金属学报, 2005, 41(12): 1303-1308 . [15] 吴晶; 李文芳; 蒙继龙 . 短纤维增强金属基复合材料微屈服行为的细观力学分析[J]. 金属学报, 2003, 39(7): 761-766 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed