تحلیل میکرومکانیکی مواد مرکب ذرهای با توزیع اتفاقی ذرات

در این مقاله، یک مدل میکرومکانیکی 3 بعدی به منظور مطالعه اثرات آرایش اتفاقی ذرات مواد مرکب ذره ای بر خواص ترمومکانیکی شامل خواص استحکامی و انعطاف پذیری ارائه می شود. المان حجمی نماینده مدل، شامل سلول در 3 بعد است که در آن ذرات به صورت اتفاقی داخل سلول های زمینه توزیع میشوند . توزیع های اتفاقی شامل توزیع گوسی، یکنواخت، بتا و دوجمله ای جهت نمایشآرایش ذرات مواد مرکب ذره ای دردسترس ، در مدل اعمال شده است. این مدل بعنوان یک بسته، عمومی بوده و برای پیش بینی رفتار مواد مرکب ذرهای که در معرض بارگذاری حرارتی و مکانیکیِعمودی و برشی هستند، میتواند استفاده شود. نتایج خواص الاستیک و استحکامی در مورد ماده مرکب زمینه فلزی سیلیکون کاربید/آلومینیوم تطابق خوبی با دادههای آزمایشگاهی در دسترس نشان می دهد. همچنین نتایج تحلیل ارائه شده، نشان می دهد که آرایش اتفاقی ذرات بر خواص انعطاف پذیری اثرات قابل ملاحظه ایندارد. در میان توزیع ها، توز یع دوجمله ای و بتا نتایج نزدیک تر ی به دادههای تجربی و دیگر مدل ها ارائه می دهند. اثرات آرایش اتفاقی بر خواص استحکامی بدلیل ایجاد تمرکز تنش موضعی بسیار مشهود است. در میان توزیع های مورد بررسی، آرایش دوجمله ای داده های تجربی در دسترس را بهتر پیشبینی میکند.

کلیدواژه ها:

میکرومکانیک ، مواد مرکب ذره ای ، مدل سلول واحد ، توزیع اتفاقی