粉末冶金鈹鋁合金相界面微觀應(yīng)力場分析.pdf

1、本文通過粉末冶金鈹鋁合金室溫拉伸實(shí)驗(yàn)，基于復(fù)合材料界面力學(xué)理論，建立了以鋁為基體，鈹顆粒增強(qiáng)的復(fù)合材料有限元元胞模型。借助有限元ANSYS軟件對(duì)該模型進(jìn)行計(jì)算，在單向拉伸和壓縮兩種情況下，得到了鈹顆粒與鋁基體界面處的應(yīng)力值和界面區(qū)域的應(yīng)力場分布。確定了合適的增強(qiáng)體形狀。同時(shí)，定性的討論了界面脫粘、裂紋形成與擴(kuò)展的力學(xué)原因。得到如下結(jié)論：
　　 1.界面處的應(yīng)力集中狀況與增強(qiáng)體顆粒邊界的尖銳程度有關(guān)。在立方體、橢球形、球形三種顆粒

2、增強(qiáng)模型中，球形顆粒增強(qiáng)體模型界面處的應(yīng)力值變化較為平緩，在合金的制備過程中，應(yīng)盡量采用球形顆?；?qū)︻w粒進(jìn)行鈍化處理。
　　 2.在拉伸應(yīng)力作用下，粉末冶金鈹鋁合金經(jīng)常于鈹鋁兩相界面處發(fā)生脫粘，第一主應(yīng)力在偏離赤道45度的區(qū)域達(dá)到最大值，此處是裂紋最容易產(chǎn)生并擴(kuò)展的區(qū)域。在壓縮應(yīng)力場中，屈服應(yīng)力變化最為明顯，在偏離赤道45度的區(qū)域達(dá)到最大值，屈服在此處最容易發(fā)生。
　　 3.在拉伸應(yīng)力場和壓縮應(yīng)力場下，沿界面的裂紋附近各