碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状

从复合材料的制备工艺、微观组织与力学性能等方面综述了国内外碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状,指出了开发与应用中存在的问题,并对今后的发展趋势作出了预测。     

颗粒增强钢基复合材料摩擦学研究进展

对颗粒增强钢基复合材料的摩擦学研究进行了评述 ,包括复合材料的摩擦学特征与性能研究 ,探讨了摩擦磨损机理以及影响耐磨性的各种因素 ,并在此基础上展望了其作为耐磨材料的未来发展前景。     

某返回式遥测舱有限元建模分析

针对某遥测舱的结构分析，建立了一种基于ANSYS的全尺寸“梁－板”网格化的有限元模型，结合试验测量数据对工程实际问题进行了分析计算，计算结果可以模拟工程实际，仿真可信度高，该文对复合材料结构的有限元模型建立方法，多种有限元单元的混合使用、复杂边界条件的处理，复杂结构的失效分析等方面提出了新方法。     

浸渗法制备颗粒增强铝基复合材料研究

采用廉价ＳｉＯ２ 原料,利用浸渗方法获得了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料。研究表明：熔融铝合金可在空气中自动浸入ＳｉＯ２,无需真空或外加压力;自浸渗过程与铝合金成分无关;ＳｉＯ２ 坯体中助渗剂不是浸渗的控制条件。实验还分析讨论了浸渗温度,浸渗时间和ＳｉＯ２ 颗粒大小等因素对浸渗过程的影响     

层状梯度结构SiC颗粒增强铝基复合材料的损伤分析

通过对不同层深的 Si C颗粒增强复合材料的损伤过程分析发现其损伤过程分为三个阶段 :高速率线性阶段、低速率平缓阶段及损伤加速阶段。梯度结构材料的芯部高塑性层或颗粒增强铝基复合材料的基体对裂纹扩展有延迟作用     

负重轮非线性有限元力学分析及建模研究

建立了负重轮的三种三维有限元力学模型 ,在考虑三重非线性的情况下 ,用 ANSYS有限元分析软件计算了负重轮的应力应变分布。通过对比三种模型的计算结果 ,分析了它的应用条件并总结出建立负重轮有限元力学分析模型的方法。     

颗粒增强钛基复合材料的弹塑性能研究

利用MTS810材料试验机对体积含量为3%的TiC颗粒增强钛基复合材料TP-650及基体钛合金进行了准静态拉伸试验,获得了材料弹塑性变形的应力应变曲线。结果表明,复合材料及基体材料达到屈服后,直至材料的迅速失效,几乎没有应变硬化效应。由断口分析可以看出,TP-650断口平齐,无颈缩现象,断口无韧窝,呈明显的脆性断裂特征,颗粒与基体界面有明显的脱粘现象。最后,基于Mori-Tanaka平均场理论和割线模量法讨论了颗粒增强钛基复合材料TP-650的弹塑性性能,理论预测与试验结果基本吻合。     

复合材料身管三维有限元分析与结构优化

复合材料在火炮身管的应用有利于减轻身管质量,提高身管刚度.基于三维各向异性单元和三维层合单元分别建立了复合材料身管有限元分析模型,进行了强度分析和模态分析.结合复合形优化算法,对复合材料身管进行了结构优化,优化结果表明,复合材料身管在满足强度和减重要求的条件下,刚度得到了很大的提高.     

颗粒增强复合材料的降强效应

根据颗粒增强复合材料微观失效方式,从能量角度推导颗粒增强体临界体积分数表达式,该表达式包括增强体颗粒尺寸、基体屈服强度、增强体颗粒附近形变耗散功和界面区宽度等与颗粒增强体临界体积分数之间的关系。超过该临界值,复合材料强度将降低,即出现"降强"效应。     

颗粒增强铝基复合材料干摩擦磨损研究进展

综述了近年来有关颗粒增强铝基复合材料干滑动摩擦磨损的研究现状,包括复合材料的干摩擦行为、磨损机理及应用领域,指出了存在的问题和今后的研究方向。     

含界面微裂纹颗粒增强复合材料的有限元分析

界面弧形微裂纹是复合材料在制备和加工过程中产生的一种细观损伤,这种现象普遍存在,不可避免。根据细观力学方法,将陶瓷颗粒、弧形裂纹和基体壳简化为椭球三相胞元置于有效介质氛围中;假设复合材料受单轴拉伸应力作用,基于有效自洽方法对复合材料基体中局部应力应变场进行分析;并应用ANSYS有限元软件对含界面微裂纹复合材料进行单轴拉伸行为模拟,得到与实际情况相符的数值结果。     

三维编织复合材料弹道冲击细观结构模型的有限元计算

相对于层合复合材料,三维编织复合材料具有高的损伤容限和冲击载荷下不分层的特点．在三维编织复合材料真实几何结构基础上建立了细观结构有限元模型,分析了三维编织复合材料的弹道冲击性能．用I．s-Dyna求解器计算得到剩余速度、加速度时间历程图及破坏模式图,经与实际弹道实验对比,具有高度的一致性,此模型用于分析弹道冲击性能具有高度的精确性．     

石墨烯/陶瓷颗粒增强聚氨酯基复合材料动态压缩性能

聚氨酯良好的力学性能使其广泛应用于各种领域,通过在聚氨酯基体中引入石墨烯增强体,能够大幅度增强聚氨酯基复合材料的各项性能。为得到具有高抗冲击能力的聚氨酯基复合材料,使用原位聚合法制备氧化石墨烯增强聚氨酯,通过霍普金森杆装置对其进行不同应变率下的动态压缩试验。采用无压渗透法加入直径3.3 mm的Al2O3颗粒陶瓷作为新的增强相。对石墨烯/颗粒陶瓷增强聚氨酯基复合材料进行动态围压实验,得到试样的应力-应变曲线。应用LS-DYNA动力学仿真软件建立复合材料有限元仿真模型,结合实验数据验证仿真的可靠性。分析复合材料在动态围压下的变形过程和损伤机理,开展不同粒径试样在动态围压下的仿真分析,讨论不同粒径的颗粒陶瓷对复合材料动态压缩的力学性能影响。研究结果表明：颗粒陶瓷粒径与复合材料的抗压强度密切相关,随着陶瓷颗粒粒径减小,即陶瓷颗粒数量增多,间隙减小时,复合材料的抗压性能也相应提高。     

不连续碳化硅增强铝基复合材料组织特性研究

利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对粉末冶金法制备的碳化硅晶须(SiC_w)与碳化硅颗粒(SiC_p)增强的各种铝合金基体复合材料的显微组织和断口形貌进行了系统的观察与研究。研究结果表明:碳化硅晶须与碳化硅颗粒在基体中分布均匀,与基体界面结合良好,无明显的缺陷存在。增强后基体的显微组织与未增强合金组织基本相同。SiC_w/Al和SiC_p/Al复合材料的断口在宏观上因塑性较差而呈现脆性形貌,但在微观上仍具有塑性特征。     

铝基钎料在碳化硅颗粒增强铝基复合材料上的润湿性研究

采用多种铝基钎料进行了在SiC陶瓷、6 0 6 1铝合金及SiCp/6 0 6 1复合材料上的润湿性试验。研究了润湿性的影响因素 ,并分析了润湿机理和界面微观特征。试验结果为实现SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊连接提供了理论基础。     

颗粒复合材料颗粒相/基体相界面结合强度

就颗粒复合材料相界面结合强度的定义、影响因素及其对颗粒复合材料力学性能的影响等方面作了综述,指出了目前研究中存在的问题,提出了颗粒复合材料相界面结合强度研究的方案。     

稀疏颗粒增强镍基复合材料的应力场及损伤分析

陶瓷颗粒增强镍基合金复合材料是一种性能优良的复合材料,它能够将增强相和基体的性能相结合。应用细观力学和有限元理论将复合材料简化为含两个陶瓷颗粒的单胞,对材料单向拉伸下的应力场进行模拟,分析其应力的分布情况和复合材料的性能特征。结果表明,单胞中的应力是不均匀的,高刚度颗粒的界面附近应力最大并将首先破坏。最后利用单元消去技术模拟材料开裂情况下的应力场变化及裂纹扩展路径。研究对于理论分析和实验具有一定的参考和指导作用。     

陶瓷颗粒增强金属基复合材料压缩超塑性研究

初步研究了SiC_p/LY12复合材料的压缩超塑性,对比分析了与拉伸超塑性的异同,初步确定了SiC_p/LY12复合材料压缩类超塑成形工艺参数。     

拓扑互锁易碎复合材料结构研究

设计出一种新型易碎复合材料结构。它由若干子构件按拓扑互锁原理组合成一种可承载的整体结构,结构中各子构件接触面无粘结,当约束被解除时整个结构即可散落,完成触发碎裂的工作机制。采用高精度模压成型制备出了直角三角板形的拓扑互锁复合材料结构,通过试验研究了该结构在不同横向力作用下的力学行为及其承载能力,并采用有限元法对其进行数值分析。试验结果表明：拓扑互锁易碎复合材料结构在垂直于结构平面的集中载荷作用下,力与位移呈非线性变化。有限元分析结果与试验结果吻合。