颗粒增强金属基复合材料的有限元网格

研究背景

• 基于x射线断层扫描(XMT)
• 多部分有限元模型
• 10分钟内扫描到网格

铝基颗粒增强金属基复合材料(PMMCs)通常具有不均匀的增强颗粒分布，无论是通过粉末或液体加工路线生产。研究了x射线显微断层扫描(XMT)表征这种非均质性的适用性及其对Ni颗粒与AA2124基体混合挤压的粉末的最终性能的影响。采用Simpleware软件对嵌入镍的粒度分布、团簇形成的程度和织构进行量化。

ScanIP中的x射线断层扫描和分割
XMT提供了一种在两相系统中生成实际材料微观结构的3D表示的快速方法。ScanIP中的分割算法已被用于根据信号强度分割四个组件(即Al, TiB2, Fe, Air)。

+ScanFE中的网格生成
在不到5分钟的时间内，在+ScanFE中生成了精确的有限元网格，以确定MMC材料中的增强颗粒/簇尺寸分布和挤压纹理。

有限元分析
材料弹塑性响应的模拟结果与实验结果具有良好的相关性。采用直接网格化微结构，模拟了复合微结构的弹塑性行为，与实验测量结果吻合良好。本研究项目是与英国伦敦帝国理工学院材料部合作进行的。

出版
Watson, i.g.， Lee, p.d.， Dashwood, r.j.， Young, P. 2006。用x射线微层析成像模拟铝基复合材料的力学性能。冶金与材料学报， 37a, 551-558。