【摘 要】
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金属基复合材料(MMC)因其高比刚度、高比强度及耐高温耐磨损等优良性能,一直在 航空航天领域发挥着重要的作用.随着制造工艺的改进,成本的降低,MMC在汽车、电子、 能源等行业
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金属基复合材料(MMC)因其高比刚度、高比强度及耐高温耐磨损等优良性能,一直在 航空航天领域发挥着重要的作用.随着制造工艺的改进,成本的降低,MMC在汽车、电子、 能源等行业具有广阔的应用前景.因此,对MMC的强度和破坏机理的研究,具有很高的理论 和应用价值.MMC具有多种损伤机制,这些损伤机制同材料的细观结构密切相关.其失效可 能受制于某一种主导机制,也可能是多种机制共同作用的结果.该文在细观力学层面上,对MMC的损伤机理及交互作用进行了研究.建立了以改进的内聚力模型为基础的界面单元,模拟增强相/基体之间界面的损伤及脱粘.在有限变形的超弹性、粘塑性本构框架下实现了GURSON--TVERGAARD损伤模型的有限元格式,描述以微孔洞形核、长大、聚合为特征的韧性基体 的损伤.提出了采用数值计算与宏观实验相对比确定材料细观损伤参数的策略.在以上的损伤模型基础上,研究了MMC中界面、基体和增强相的损伤演化规律以及它们之间的相互作用 效应.分析了诸如界面强韧性、增强相体分数、增强相形状等材料细观参数与MMC损伤模式 之间的内在联系,进而从细观结构上解释了材料宏观的力学行为.
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