一种颗粒复合材料物理性能计算模型与工程应用

来源：计算力学学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：于文博,王发展

单位：西安建筑科技大学 机电工程学院, 西安 710055,西安建筑科技大学 机电工程学院, 西安 710055

摘要：结合傅里叶描述子法与格林函数法提出了任意形状夹杂物的Eshelby张量计算方法,基于分步夹杂法建立了一种具有任意形状颗粒的复合材料物理性能预测理论模型。通过傅里叶描述子法对扫描电镜(SEM)图像中颗粒形貌进行数学表征,构建由多个细观结构参数组合的几何模型;利用格林函数求解夹杂物Eshelby张量,考虑颗粒形态、大小和组分性能,研究细观结构对颗粒复合材料有效性能的影响。在此基础上,设计了一款颗粒复合材料物理性能预测软件。以铜铬合金为研究对象,分析重构的细观模型与预测的结果,并与有限元计算结果进行对比,验证了该计算模型的有效性和可靠性,以及在工程计算应用中的可行性。

关键词：颗粒复合材料,分步夹杂原理,材料性能,细观结构,软件设计,

基金资助：陕西省重点研发计划(2022GY-399)资助项目.