郭成
,
郭生武
,
程羽
,
张新功
,
史东才
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.06.011
采用三点弯曲法,对SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料的弯曲力学性能进行了研究,提出了梯度复合材料抗弯强度比R1和R2两个新的力学性能评价指标.结果表明:金属基梯度复合材料(MMGC)的弯曲力学性能与其基本组分力学性能的关系不符合ROM法则,材料的抗弯强度和最大挠度强烈地受到SiC颗粒梯度分布方式与弯曲方向的影响;当基体处于受拉侧,高SiC含量组分处于受压侧时,MMGC能充分发挥其性能优势;MMGC在受梯度应力作用下的力学性能优势和其方向性特征受到材料状态、材料宏观不均匀性和微观连续性等因素的影响;MMGC的抗弯强度比R1反映了这类材料的性能优势,而抗弯强度比R2则反映了材料的方向性能特征.
关键词:
梯度复合材料
,
弯曲力学性能
郭成
,
郭生武
,
程羽
,
张新功
,
史东才
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.04.006
对SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料的拉伸力学性能进行了研究.提出了一种新的材料力学性能评价指标--梯度系数Kx.理论研究表明,金属基梯度复合材料(MMGC)各组分性能的差异使其在拉伸变形时产生了三轴应力.实验及断口分析表明,由拉伸试验获得的材料平均力学性能指标弹性模量E和屈服强度σ0.2近似符合ROM法则;此类材料的拉伸力学性能受SiC颗粒梯度分布方式的影响.外层为基体,芯部为高SiC含量的材料拉伸断口具有韧性断裂特征,能发挥其性能优势.反之,断口表现出脆性断裂特征,降低了材料的力学性能;受多种因素影响,裂纹穿过层间界面时,会引起断裂方式和扩展方向的改变.当梯度层间SiC颗粒体积分数相差较大时,材料会产生分层开裂;梯度系数Kσb和Kδ可反映材料的梯度分布方式和性能的优劣程度,梯度系数KE则反映了材料性能的稳定性程度.
关键词:
梯度复合材料
,
拉伸
,
力学性能
,
性能评价
