Si-Al复合材料热膨胀系数的有限元计算方法研究

摘要

针对低膨胀系数的Si-Al复合材料,基于数字图像处理技术,建立与其显微组织照片相一致的有限元模型。利用有限元方法进行热载荷作用下的稳态应变场分析,根据热应变方程计算Si-Al复合材料微区的横、纵向热膨胀系数;统计Si-Al复合材料不同微区的横、纵向热膨胀系数,得到不同温度条件下的Al-50%Si(质量分数)热膨胀系数的有限元预测结果。有限元预测结果与实验测试结果吻合良好,揭示了Si组元分布对Si-Al复合材料热性能的影响,为Si-Al复合材料的热性能预测提供了新的研究手段。