原位顆粒增強金屬基復合材料的斷裂行為研究.pdf

1、作為先進材料的優(yōu)秀代表，原位顆粒增強金屬基復合材料不僅繼承了傳統(tǒng)顆粒增強金屬基復合材料的高的比強度和比剛度、良好的導電導熱性能、高的耐磨性能、良好的阻尼性能及尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點，還克服了傳統(tǒng)顆粒增強金屬基復合材料內部缺陷多、界面結合弱、顆粒團聚嚴重等缺點。自身的巨大優(yōu)勢使得原位顆粒增強金屬基復合材料在科研和工業(yè)領域備受矚目。
　　本文以原位自生TiB2/A356復合材料為具體對象，通過試驗與數值模擬相結合的方法，研究了原位顆粒增強金

2、屬基復合材料的斷裂行為。不僅為原位自生TiB2/A356復合材料的工業(yè)應用提供了關鍵數據，更為原位顆粒增強金屬基復合材料斷裂行為微結構數值模擬研究做出了重要嘗試和探索。
　　本文通過試驗方法測得了原位自生TiB2/A356復合材料的平面應變斷裂韌性KIC值。測定結果與純基體合金KIC值很接近，而原位自生TiB2/A356復合材料的其他各項主要力學性能指標都要遠高于純基體合金，這使得將來用該復合材料替代純基體合金成為可能。
　

3、　通過聯合使用圖像處理、CAD幾何建模及有限元網格剖分等技術，建立了原位顆粒增強金屬基復合材料多顆粒微結構有限元模型。其中，在基于掃描電鏡照片的多顆粒模型建立過程中，通過用顆粒脫落留下的凹坑近似代替脫落的顆粒的辦法創(chuàng)造性地解決了傳統(tǒng)建模方式無法表征原位顆粒增強金屬基復合材料掃描電鏡照片中全部顆粒的問題，為原位顆粒增強金屬基復合材料有限元模擬開辟了新途徑。
　　通過圖像處理，運用有限體嵌塊技術，以最近鄰近顆粒距離變化系數為參數，實現