sicltpgt6066al复合材料弹性模量的研究

《sicltpgt6066al复合材料弹性模量的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要弹性模量是表征材料抵抗弹性变形的能力。作为结构材料的SiCp/6066Al复合材料，弹性模量不高严重制约了其广泛应用。为了解决这个问题，本文通过对包套热挤压粉末冶金法制备的SiCp/6066Al复合材料进行力学性能测试和组织形貌分析，以及运用有限元分析软件ANSYS对该复合材料弹性模量进行模拟预测和理论计算，可以分析和确定制约其弹性模量的因素。运用该工作成果，在减少实验工作量的情况下，可以优化制备工艺；在其它力学性能和物理性能满足应用要求的基础上，可以使弹性模量达到预期值。论文研究中运用金相分析

2、、扫描电镜分析（SEM）和透射电镜（TEM）分析等实验手段，研究碳化硅颗粒在6066铝合金基体中的分布情况﹑复合材料的断口形貌以及界面结合状况。采用动态弹性模量测定仪测出SiCp/6066Al复合材料的共振频率，由公式算出弹性模量，并做出结果分析。应用空间轴对称有限元方法和混合律模型建立复合材料的微观实体模型，借助ANSYS有限元分析软件对模型进行应力应变分析，研究所建实体模型在外加载荷作用下的受力状况，以及通过混合律计算来预测SiCp/6066Al复合材料弹性模量，对实测值与预测值进行分析，总结出弹性模量的影响因素。实验结果

3、表明：采用包套热挤压粉末冶金制备方法，能够使碳化硅颗粒比较均匀地分布在6066铝合金基体中。在一定的温度范围内，调整固溶和时效工艺对SiCp/6066Al复合材料弹性模量的影响不大。有限元模拟结果表明：采用空间轴对称模型和混合律模型，用有限元法对复合材料进行应力分析，可以简化模型，并且能比较准确地预测弹性模量。当碳化硅颗粒增强相形状不同时，得出的SiCp/6066Al复合材料弹性模量值也有所不同，在同样的体积分数情况下，影响程度从大到小依次为：椭球体、圆柱体、球体，而且椭球体长短轴比（a/b）越大，复合材料的弹性模量也越大。在

4、改变碳化硅颗粒大小时，SiCp/6066Al复合材料的弹性模量几乎不受影响。随着碳化硅颗粒体积分数的增加，SiCp/6066Al复合材料的弹性模量明显增加。界面的结合状况以及是否发生界面反应包括反应产物的性能也直接影响SiCp/6066Al复合材料弹性模量。通过对比分析实验测定的弹性模量结果和模拟计算得出的结果，发现计算值与实测值比较吻合。分析表明，在颗粒体积分数不变的情况下，界面模量对整个复合材料弹性模量有很大的影响。关键词：复合材料，粉末冶金，弹性模量，预测，界面，模型I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTThee

5、lasticmodulusisanimportantpropertythatmaterialresistsitsdeformation.Asstructurematerials,SiCp/6066Alcompositescan’tmeetindustrialneedsbecauseoftheelasticmodulusisnotgood.InordertosolvethequestionanddecideinfluencingfactorsoftheelasticmoduliofSiCp/6066Alcomposites,me

6、chanicalpropertiesandstructurecharacterizationofSiCp/6066Alcompositesmanufacturedbysheathhotextrusionpowdermetallurgywereinvestigatedandanalyzed,andelasticmoduliofthecompositesweresimulatedandpredictedtheoreticallyinvirtueofANSYSsoftware.Undertheconditionofreducingt

7、heexperimentandonthebasisofsatisfyingothermechanicalandphysicalproperties,theelasticmoduliofSiCp/6066Alcompositeswereuptothemustardbyoptimizingtheproductiontechnology.Inthepresentexperiments,thedistributionofSiCparticulatesin6066Alalloysmatrix,fractographsandinterfa

8、cesofSiCp/6066Alcompositeswereinvestigatedbyusingmethodologiesofmetallurgicalphaseanalysis,scanningelectronmicroscopy(SEM)analysisandtrans