بررسی منحنی های شکست و آسیب در مواد مرکب زمینه فلزی با استفاده از مدل سازی میکرومکانیکی

یک مدل المان محدود میکرومکانیک سه بعدی با المان حجمی نماینده ارائه شد. در این مقاله با استفاده ازمدل سازی میکرومکانیکی به بررسی مدل های خرابی ماده مرکب زمینه فلزی تیتانیوم-سیلیکان کارباید در دمای محیط پرداخته شده است. این بررسی تحت بارگذاری های عمودی تک محوره و دو محوره در حضور تنش های پسماند و بدون تنش های پسماند درجهت الیاف و در جهت عمود بر الیاف می باشد. منحنی شروع خرابی ماده مرکب بدون در نظر گرفتن تنش های پسماند و با درنظر گرفتن این تنش ها رسم شد. نتایج نشان می دهد که تنش های پسماند باعث می شوند که منحنی شروع خرابی در صفحه عمودQ1-Q2 عمود برجهت الیاف به صورت غیر صلب درجهت +Q1 وQ2+ حرکت می کند، که علت این پدیده فشاری بودن تنش های پسماند حرارتی شعاعی می باشد که منجر به فشرده شدن زمینه به الیاف می شود. این تنش های پسماند فشاری منجر به تاخیر افتادن خرابی کامپوزیت در کشش جانبی می شود. و منحنی شروع تسلیم در صفحه Q1-Q3 به صورت غیر صلب در جهت -Q3 حرکت می کند، که علت این پدیده را می توان در کششی بودن تنش پسماند محوری در زمینه دانست.

کلیدواژه ها:

مواد مرکب ، مدل سازی میکرومکانیکی ، المان محدود ، تنش های پسماند ، منحنی های خرابی