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《湘潭大学》 2002年
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颗粒增强金属基复合材料绝热剪切变形局部化中应变梯度效应

刘龙飞  
【摘要】: 本文利用Hopkinson压杆和扭杆装置,实验研究了碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/2024Al)在不同应力条件下变形强化和局部化中的增强颗粒尺寸依赖效应。实验表明:这类复合材料无论是在冲击压缩还是冲击扭转载荷下其变形强化和局部化行为都具有明显的颗粒尺寸效应,即增强颗粒尺寸越小,变形强化效果越好,越易发生绝热剪切变形局部化失稳。 基于Taylor关系、“几何必须位错”概念以及位错的增殖、滑移、湮没机理,发展了颗粒增强金属基复合材料应变梯度依赖本构关系。发展了具有颗粒增强金属基复合材料材料背景的三个位错模型,结合颗粒增强金属基复合材料代表元模型标定了这类复合材料变形中的等效应变梯度,并用这些结果成功地表征了这类复合材料变形强化和局部化中的增强颗粒尺寸依赖效应。与实验结果的比较表明,这种方法对表征这类复合材料力学行为的尺寸依赖效应是简易可行的。 发展了用小扰动方法对应变梯度依赖复合材料绝热剪切变形局部化失稳进行分析的方法,并以碳化硅颗粒增强6061铝基复合材料为代表,对这类复合材料绝热剪切变形局部化中的应变梯度效应进行了分析。结果表明:增强颗粒的加入,改变了基体材料的微结构,并在基体中诱导了高的应变梯度,而这种高的应变梯度为MMCp的失稳提供了强大的驱动力,使其更易发生绝热剪切变形局部化失稳。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB331

【共引文献】
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