颗粒特性对陶瓷基复合材料有效热-力学性能的影响分析

在ANSYS平台上构建纳米颗粒增强陶瓷基复合材料的有限元模型,利用不同方法对颗粒增强陶瓷基复合材料的热力耦合性能展开研究,从颗粒的堆积密度、体积比、半径和颗粒弹性模量的变化,分析和比较复合材料有效弹性模量和有效热膨胀系数的变化规律。结果表明:复合材料的有效弹性模量随着颗粒堆积密度、颗粒体积比和颗粒弹性模量的增大而增大,有效热膨胀系数也随着颗粒堆积密度的增大而增大,但随着颗粒体积比和颗粒弹性模量的增大而减小;颗粒半径增大时,有效弹性模量和有效热膨胀系数均减小;均质化法与经典理论的结果有较好的一致性。