短纤维增强金属基复合材料热机械加载模型

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该硕士论文着重建立了一个短纤维增强金属基复合材料的热机械加载模型.文章从复合材料内部组分的细观力学关系入手,利用平均应力应变的概念以及Eshelby夹杂理论和Mori-Tanaka方法,考虑了复合材料内部夹杂之间和夹杂与基体的相互影响,得到了复合材料在弹性阶段的应力应变响应,然后将应力应变集中张量和Eshelby张量向弹塑性范围推广,利用增量法给出每个增量步内的即时Eshelby张量和应力应变集中张量,通过迭代得到每相的实际应力应变增量,进一步求出复合材料的弹塑性本构关系.文章假设基体为备向同性硬化材料,而纤维在变形中始终保持弹性,利用Fortran程序编写了短纤维增强金属基复合材料在热机械加载下的应力应变响应程序,该程序能方便的计算不同性质的纤维和基体在不同加载条件下复合材料的应力应变响应.通过与相应的理论和实验结果比较发现该模型与实际结果吻合较好.文章着重讨论了在控制应变加载的条件下的纤维性质如长径比,体积百分含量,空间分布等对复合材料整体应力应变响应的影响,以及复合材料在不同夹杂百分含量下各部分响应曲线,从复合材料和基体的对比曲线中发现了复合材料的"伪"Bauschinger效应并给出了解释.最后还讨论了在热机械加载条件下复合材料的响应曲线.
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