颗粒增强铝基复合材料损伤演化模型研究

摘要

颗粒增强铝基复合材料发生塑性变形时,不可避免产生损伤,最终会导致出现宏观断裂。为了研究复合材料损伤演化行为,基于连续损伤力学理论,建立了复合材料热变形过程中的损伤演化模型,把Zener-Hollomon参数当作包含变形温度和应变速率的一个变量引入模型中。利用Lematire提出的弹性模量法进行高温多道次拉伸实验,得到了复合材料不同变形条件下的损伤演化曲线。对损伤演化曲线数据拟合确定了模型参数为A(Z)=2.22769-0.09438ln Z+0.00238ln2Z,对损伤临界值拟合确定了复合材料宏观断裂的判断依据为DC(Z)=0.50915-0.00577ln Z,通过对比当前损伤值与损伤临界值可以判断是否发生宏观断裂。采用高温压缩实验对损伤演化模型进行验证,结果表明该模型可以较好地预测复合材料的宏观断裂现象,为实际生产工艺的制定提供理论依据。