梯度多孔材料单轴压缩弹塑性变形的宏微观数值分析 |
| |
引用本文: | 陈方方,徐志敏.梯度多孔材料单轴压缩弹塑性变形的宏微观数值分析[J].应用力学学报,2014(3). |
| |
作者姓名: | 陈方方 徐志敏 |
| |
作者单位: | 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室;西安科技大学建筑与土木工程学院; |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金(11102145);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-13-0466);陕西省科技计划(2013GY2-14) |
| |
摘 要: | 针对闭孔的密度梯度多孔材料,建立含球形孔洞的三维数值分析模型,研究其单轴压缩力学行为。首先,研究密度梯度对多孔材料宏观力学行为(如弹性模量和屈服强度)的影响;其次,研究密度梯度与材料局部力学性能的关系,得到了沿梯度方向弹性模量和屈服强度的分布规律;最后,讨论梯度多孔材料单轴压缩变形局部化机制。结果表明:当梯度材料与均质材料的总体相对密度相同时,梯度材料的宏观弹性模量和屈服强度均低于均质材料水平,其宏观应力-应变关系曲线降低;梯度多孔材料沿梯度方向的力学性能发生急剧变化,等效弹性模量沿梯度方向呈线性分布,屈服强度呈非线性曲线分布,导致沿梯度方向应力、应变呈现高度的不均匀性;多孔材料的变形局部化产生于孔隙率较大的薄弱位置,再逐渐向孔隙率较小的位置发展。由此可知,孔隙率的梯度变化影响多孔材料的力学性能,通过改变孔隙率的分布可实现材料预期的力学性质。
|
关 键 词: | 密度梯度 多孔材料 力学行为 变形机制 |
本文献已被 CNKI 等数据库收录! |
|