用FELAC进行带有增强颗粒复合材料计算

小呀小二郎

用户单位：中国船舶重工集团公司第七二五研究所。

创新点：细观力学研究复合材料性能。

通过元计算公司的FELAC软件进行有限元数值模拟，研究了界面层的Young’s模量（Ei）对Ti颗粒增强镁基复合材料细观力学特征的影响规律。结果表明，界面层与基体和增强体三者之间的模量（后两者的模量分别记为Em和Er）匹配对复合材料细观力学参量的分布影响很大。当Ei＜Em时，应力集中和功耗集中主要发生于界面层的上、下两端；当Ei＞Er时，应力集中转移到界面层的左、右两侧；而当Em＜Ei＜Er时，应力和功耗的集中程度较小，复合材料中出现孔洞、微裂纹，以及发生界面脱开的危险性相对减小。对于Ti颗粒增强镁基复合材料而言，界面层模量为80GPa左右时比较合理。