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ES 246项目:塑性变形下的平面复合材料
2006-11-29星期三21:30 -Xuanhe赵
第二相颗粒的加入可以改变均匀材料的力学性能。在这个项目中,我们将建立一个平面复合材料在塑性变形下的模型。如下图所示,复合材料由基体材料和随机分布的夹杂颗粒组成。假定基体为各向同性或运动硬化的弹塑性材料,夹杂颗粒为具有较高杨氏模量的纯弹性材料。采用有限元法对整个复合材料的应力/应变场进行数值计算。将对复合材料的有效本构行为进行评估,并与文献[1,2]中的理论和实验结果进行比较。
[1]张志强,刘志强。随机非均质介质的微观结构及有效性能改进。达成。动力机械。Rev. 44, 37-75 (1991)
[2]张建军,张建军,张建军,等。非线性各向同性复合材料的力学性能。j .机械工程。理论物理。固体39,45 -71(1991)。
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评论
对随机异构介质的关注
这是一个与压电材料应用相关的有趣话题。为了处理随机的异质介质,我只需要考虑两个问题,
1.为了说随机分布的第二相粒子,我们需要注意几何设计。例如,粒子与矩阵的长度尺度比例,粒子间距等。
2.除了多相材料的几何特性外,一个重要的方面是不同组成材料之间的对比,如杨氏模量。就塑性而言,金属和合金的屈服应力范围从20mpa到1gpa以上,聚合物的屈服应力范围从几MPa到150mpa,陶瓷的屈服应力范围从1到10gpa。
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综合:异质介质的力学性能:哪种材料适用于哪种模型?哪种材质的型号?P Gilormini等1999建模模拟。板牙。科学。Eng。7805 - 816
Micro-mechanical模型?
这可能超出了你课堂项目的范围,但是微观力学模型与你提出的讨论过的本构模型相比如何?
如果时间允许,您可以研究以下论文的结果:
橡胶增韧玻璃聚合物弹粘塑性变形的微观力学、宏观力学和本构建模
垫挑出大卫·M。公园玛丽·c·博伊斯
固体力学与物理学报,已出版,校样, 2006年11月27日上载
复合材料的三维有限元建模是可能的
现在我们可以用小球作为包含阶段为复合模型生成网格。