晶须与颗粒混合增强陶瓷基复合材料的相平均应力及微区应力分布特征分析

摘要：

采用三维有限元法在MSC-MARC软件中模拟不同性质的晶须和颗粒混合增强陶瓷基复合材料时微区应力分布特征,并计算增强相及基体平均应力.结合Eshelby夹杂理论和Mori-Tanaka方法推导增强相及基体的平均应力的理论公式,将两种方法所得的结果进行比较.结果表明,理论模型与有限元法得到的各相平均应力非常吻合,不同形状的增强相分担的应力差异很大,晶须增强相能够分担大部分的平均应力,对降低基体应力、提高多相混合增强陶瓷基复合材料的强度起主要作用.数值模拟结果同时给出微区应力场分布特征,显示晶须位置变化和晶须弹性模量变化对微区应力分布均有一定影响,有利于对多相增强复合材料进行失效分析.颗粒增强相具有调节晶须分布位置,有效改善微区应力分布特征的作用.

关键词：多相混合陶瓷基复合材料、晶须与颗粒、相平均应力、微区应力分布

所属期刊栏目：35

分类号：TB332;O341(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金11172066,A020305;广东省自然科学基金10152800001000019,S2011010004874;长沙理工大学电力与交通材料保护省重点实验室开放基金2012CL06

在线出版日期：2013-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：194-200