基于微观图像及内聚力模型的复合材料裂纹扩展模拟

摘要：

为研究材料微观结构及晶界强度对材料力学性能的影响,在晶界处引入内聚力单元模型,模拟晶间破坏过程.以ZrB2-SiC复合材料为研究对象,将其扫描的微观结构图片进行矢量化处理,并导入ABAQUS有限元软件中建立模型,同时在其晶界处,设置内聚力单元模拟晶界破坏过程.通过改变ZrB2与SiC相界面强度,得到了晶界及材料不均匀对材料应力分布及裂纹扩展的影响.结果表明,由于晶界的存在,材料内部出现应力分布不均匀现象并产生应力集中.随着晶界强度的改变,裂纹起始位置及扩展方向发生改变,且裂纹沿低强度的界面进行扩展.随着ZrB2-SiC界面强度增大,材料的强度提高,拉伸模量不变.

关键词：微观结构、内聚力单元法、晶界强度、ZrB2-SiC陶瓷

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金11502058

在线出版日期：2017-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：501-505