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颗粒增强镁基复合材料热残余应力的有限元分析

魏俊磊  王根伟  邓坤坤  沙风焕  
【摘要】:由于基体与增强相之间热膨胀系数的差异,颗粒增强镁基复合材料在制备和热处理过程中,在颗粒和基体的界面处会产生热残余应力。通过建立了随机颗粒模型,利用有限元模拟分析了复合材料降温过程中颗粒形状、颗粒尺寸和颗粒质量分数对基体热残余应力的影响。结果表明:颗粒形状对基体热残余应力影响较大。颗粒形状越接近球形,基体上等效应力越小;单胞、多胞模型基体上热残余应力随颗粒尺寸的增大而增大,相同尺寸下随颗粒质量分数的增大而增大;对于多胞模型基体,颗粒与基体应力的交错会使热残余应力有所降低。

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