机械工程学报

作者：李怡然, 尧军平, 梁超群, 肖鹏, 陈国鑫, 李步炜

单位：南昌航空大学航空制造工程学院 南昌 330000

关键词：SiC/AZ91D镁基复合材料,有限元分析,内聚力模型,单轴拉伸,裂纹扩展；

基金：国家自然科学基金资助项目(52065046，51661024)。

为避免基于线弹性力学对裂纹问题模拟时，需要在试件中预制裂纹且在裂纹尖端存在奇异性的弊端，提出在颗粒界面引入内聚力单元来模拟研究SiC/AZ91D镁基复合材料在单轴拉伸情况下裂纹萌生扩展机制，提供一种解决裂纹扩展问题的新手段。结果表明：SiC颗粒的引入能够有效阻挡裂纹的萌生扩展，颗粒体积分数增加或者颗粒尺寸的增加均会加速复合材料的裂纹扩展过程，降低其伸长率，与试验情况吻合较好；SiC/AZ91D镁基复合材料拉伸过程中裂纹萌生扩展机制是颗粒与基体交界处萌生裂纹，微裂纹相互连接形成主裂纹，并绕开颗粒进行扩展致使材料断裂。

来源：2024年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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