碳化硅颗粒增强铝基复合材料有效弹性模量预测

摘要

为了分析碳化硅颗粒增强铝基复合材料细观结构对其宏观力学性能的影响,针对无压渗透法制备的A356/SiCp复合材料建立了表征其细观结构的2维代表性体积单元有限元模型,以建立复合材料宏观性能与细观结构之间的依赖关系.在周期性边界条件和模拟单轴拉伸边界条件下研究了颗粒的形状(圆形、椭圆形)和体积分数(10％、15％、20％)对其有效弹性模量的影响,并与无压渗透法制备的A356/SiCp复合材料试验值进行比较.结果表明:在2种条件下的预测结果相差不大,预测误差均不超过5％;碳化硅颗粒体积分数对复合材料的力学性能影响显著,对颗粒形状的影响很小,在相同边界条件及体积分数下,圆形和椭圆形颗粒的预测值相差不超过0.4％.