原位TiB_(2)颗粒增强7075铝基复合材料在不同应力状态下的韧性断裂行为

作     者：王涵 章海明 崔振山 陈哲 陈东 Han WANG;Hai-ming ZHANG;Zhen-shan CUI;Zhe CHEN;Dong CHEN

作者机构：上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 

基　　金：the financial support from the National Natural Science Foundation of China(No.52075328) Shanghai Rising-Star Program,China(No.20QA1405300) 

出 版 物：《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 (中国有色金属学报（英文版）)

年 卷 期：2023年第33卷第8期

页      码：2272-2286页

摘      要：采用力学试验、微观表征和数值模拟研究原位TiB_(2)颗粒增强7075铝基复合材料在不同应力状态下的断裂行为。设计4组拉伸试样、1组剪切试样和1组压缩试样,并对这6组试样进行力学实验。通过原位应变测试和有限元模拟研究6组试样在变形过程中的应变分布。对6组试样的断口形貌进行表征,分析其在不同应力状态下的损伤演化机制。研究发现:该材料的主要断裂机制为界面脱粘和颗粒断裂,表现为高应力三轴度下的拉伸断裂和低应力三轴度下的剪切断裂。在拉伸断裂条件下,形核空洞的体积在最大主应力的作用下增大;在剪切断裂条件下,空洞的形状在最大剪应力作用下变化明显,而体积变化不明显。基于实验揭示的断裂机理,提出一种考虑最大主应力和最大剪应力的韧性断裂准则,该准则可以预测该复合材料在不同应力状态下的断裂曲面。与改进的Mohr−Coulomb、Lou−Yoon−Huh、Hu和Mu模型的对比分析表明,新模型能更准确地预测铝基复合材料的韧性断裂行为。

主 题 词：铝基复合材料 韧性断裂准则 界面脱粘 颗粒断裂 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/S1003-6326(23)66258-2

馆 藏 号：203123683...