夾雜物干涉機(jī)制及其對(duì)材料細(xì)觀損傷的影響機(jī)理

目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 夾雜物研究進(jìn)展 1
1.2.1 夾雜物對(duì)基體力學(xué)性能的影響 1
1.2.2 夾雜物理論的發(fā)展與應(yīng)用 2
1.3 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展 6
1.3.1 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的發(fā)展應(yīng)用 6
1.3.2 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀 6
1.4 目前研究工作存在的主要不足 16
1.5 本書(shū)的主要研究?jī)?nèi)容 16
第2章 等效夾雜物研究方法 18
2.1 Eshelby解析方法 18
2.1.1 均勻性?shī)A雜物 19
2.1.2 彈性模量與基體彈性模量相同的各向同性橢球夾雜物 20
2.2 Moschovidis數(shù)值方法 23
2.2.1 橢球夾雜物本征應(yīng)變的多項(xiàng)式描述 24
2.2.2 等效方程和應(yīng)變場(chǎng) 25
2.3 Eshelby方法與Moschovidis方法的比較 26
2.4 多個(gè)非均勻性?shī)A雜物等效方程 26
2.5 本章小結(jié) 28
第3章 多夾雜物數(shù)值計(jì)算 29
3.1 多夾雜物數(shù)值計(jì)算程序 29
3.1.1 主程序基本步驟 29
3.1.2 主程序中的張量處理 29
3.1.3 主程序中的部分變量、過(guò)程和函數(shù) 30
3.1.4 與計(jì)算Dijkl 及其各階導(dǎo)數(shù)Dijkl，q 相關(guān)的子程序 33
3.2 多夾雜物數(shù)值計(jì)算程序計(jì)算結(jié)果分析 33
3.2.1 與球形空洞精確解的比較 33
3.2.2 與單個(gè)空洞和兩個(gè)空洞數(shù)值計(jì)算結(jié)果的比較 34
3.3 多夾雜物間的應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算及其相互影響分析 38
3.3.1 孔洞群及裂紋群的局部應(yīng)力場(chǎng) 39
3.3.2 硬質(zhì)夾雜物區(qū)域的局部應(yīng)力場(chǎng) 41
3.3.3 不同類(lèi)型夾雜物間相互作用的影響 45
3.4 本章小結(jié) 48
第4章 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料細(xì)觀損傷實(shí)驗(yàn)分析 50
4.1 試樣制備及材料性能測(cè)試 50
4.1.1 試樣制備 50
4.1.2 材料的微屈服性能及彈性模量測(cè)試 50
4.2 復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)細(xì)觀觀測(cè) 52
4.2.1 拉伸疲勞試驗(yàn) 52
4.2.2 壓縮疲勞試驗(yàn) 57
4.3 細(xì)觀觀測(cè)結(jié)果討論 61
4.4 本章小結(jié) 63
第5章 數(shù)字實(shí)時(shí)全息干涉實(shí)驗(yàn) 64
5.1 全息技術(shù)發(fā)展概要 64
5.2 數(shù)字全息技術(shù) 65
5.3 數(shù)字全息干涉術(shù)的基本理論 65
5.3.1 傳統(tǒng)全息的二次曝光法的基本原理 65
5.3.2 數(shù)字全息干涉術(shù)的記錄與再現(xiàn) 67
5.4 傳統(tǒng)4f系統(tǒng)的改進(jìn)及數(shù)字實(shí)時(shí)全息測(cè)量的實(shí)現(xiàn) 69
5.4.1 等效4f系統(tǒng) 70
5.4.2 測(cè)量數(shù)據(jù)處理原理 71
5.4.3 消零級(jí)衍射干擾的處理 72
5.5 數(shù)字全息干涉實(shí)驗(yàn) 74
5.5.1 酒精燈火焰的數(shù)字全息再現(xiàn) 74
5.5.2 夾雜物應(yīng)變場(chǎng)數(shù)字實(shí)時(shí)全息與傳統(tǒng)實(shí)時(shí)全息測(cè)量結(jié)果比較 77
5.6 數(shù)字實(shí)時(shí)全息測(cè)量系統(tǒng)討論 79
5.7 夾雜物應(yīng)變場(chǎng)的數(shù)字全息測(cè)試及其與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的比較 80
5.7.1 空洞 81
5.7.2 裂紋 83
5.8 本章小結(jié) 85
第6章 有限元損傷分析技術(shù) 87
6.1 彈性力學(xué)的基本方程和變分原理 87
6.1.1 彈性力學(xué)基本方程的矩陣形式 87
6.1.2 虛功原理 91
6.1.3 線(xiàn)彈性力學(xué)的變分原理 92
6.2 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料有限元模型的建立 92
6.2.1 立方胞體模型 93
6.2.2 多顆粒隨機(jī)分布胞體模型 94
6.2.3 軸對(duì)稱(chēng)胞體模型 95
6.2.4 平面應(yīng)變胞體模型 96
6.2.5 數(shù)值模擬的控制方程 96
6.2.6 模型的邊界條件以及網(wǎng)格設(shè)置 98
6.3 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的有限元損傷分析 99
6.3.1 對(duì)顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料彈性模量的有限元計(jì)算 99
6.3.2 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料拉應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分布情況及細(xì)觀損傷分析 100
6.3.3 有限元計(jì)算與實(shí)驗(yàn)比較及損傷分析 103
6.3.4 軸對(duì)稱(chēng)計(jì)算與數(shù)字全息干涉實(shí)驗(yàn)的比較 105
6.4 本章小結(jié) 106
參考文獻(xiàn) 107
附錄A 數(shù)值計(jì)算程序中采用的公式和定義 114
附錄B 球形增強(qiáng)顆粒RSA方法的APDL程序?qū)崿F(xiàn) 127
附錄C 多顆粒隨機(jī)分布胞體模型中顆粒的位置及半徑 130