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基于材料静动态力学性能分析的SiCp/Al本构模型构建

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基于SiCp/Al复合材料的静态和动态力学性能分析,构建SiCp/Al复合材料的本构模型.针对体积分数为20％的SiCp/2a14Al复合材料采用电子万能试验机进行准静态拉伸试验,研究材料的静态力学性能;采用霍普金森压杆试验进行不同温度(20～400℃)、不同应变率(500～3000 s-1)动态压缩试验,分析材料的动态力学性能.基于材料静态及动态下应力-应变试验数据构建SiCp/Al复合材料的Johnson-Cook(JC)本构模型,并通过遗传算法对模型进行优化.结果表明,SiCp/Al复合材料在准静态条件下表现出应变强化效应;在动态载荷条件下,材料流动应力随着应变速率的增加而增加,表现出应变率强化效应,这与碳化硅颗粒的体积分数有关;随着温度的增加,流动应力减小,表现为温度软化效应.最小二乘法拟合的JC模型与试验值的平均误差较大,经过遗传算法优化后模型误差减小,能够准确预测SiCp/2a14Al复合材料的流变行为.
Construction of SiCp/Al intrinsic model based on analysis of static and dynamic mechanical properties of materials

SiCp/Al compositesstatic mechanical propertiesdynamic mechanical propertiesintrinsic structure modelGenetic Algorithm

王荣、赵嫚、赵克光、茅健、张立强、郭维诚

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上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620

机械工业航空大型复杂薄壁件智能制造重点实验室,上海 201620

华中光电技术研究所,武汉 430070

上海理工大学 机械工程学院,上海 200093

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SiCp/Al复合材料 静态力学特性 动态力学特性 本构模型 遗传算法

国家自然科学基金青年基金上海市浦江人才计划上海工程技术大学青年科研团队培育计划

5220548520PJ1404700QNTD202112

2024

10.3969/j.issn.1001-9731.2024.02.027

功能材料
重庆材料研究院 中国仪器仪表学会仪表材料学会

功能材料

CSTPCD北大核心
影响因子：0.918
ISSN：1001-9731
年,卷(期)：2024.55(2)
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