為了研究原位合成TiB纖維和TiC顆?；祀s增強的鈦基復(fù)合材料的力學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，根據(jù)其微觀結(jié)構(gòu)特點，并基于隨機序列吸附(RSA：Random  Sequential  Adso rp tion)方法，提出了短纖維和顆?；祀s增強的三維有限元模型。該模型可以生成位置及取向隨機分布的多纖維多顆粒的代表體積單元，同時纖維的長徑比、取向分布規(guī)律可以任意調(diào)整，適合各種不同的混雜增強復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的模擬。對比實驗測試結(jié)果，證明該模型對混雜增強的復(fù)合材料的模擬較為精確。模擬結(jié)果顯示：在纖維狀增強體中，平行于加載方向的增強體承載了最大的應(yīng)力，而與加載方向約呈45。角的增強體承受的應(yīng)力最??；顆粒狀增強體承受的應(yīng)力相比平行于加載方向的纖維狀增強體要小很多：基體中應(yīng)力在加載方向上靠很近的增強體之間較高。

       隨著時代的發(fā)展，社會各方面對高性能材料的需求越來越廣泛，單純的金屬或合金在很多應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)無法滿足力學(xué)性能方面的要求。由于擁有高比強度、高比剛度、耐高溫和耐腐蝕性能，非連續(xù)增強鈦基復(fù)合材料成為近年來研究的熱點。尤其原位自生鈦基復(fù)合材料因生產(chǎn)成本低、效能高贏得了廣泛關(guān)注。為了能深入了解原位自生增強鈦基復(fù)合材料的力學(xué)性能及其增強機理，本文中通過有限元方法模擬了其在單向應(yīng)力加載情況下的應(yīng)力一應(yīng)變響應(yīng)及微觀應(yīng)力一應(yīng)變分布情況。

       對于短纖維增強復(fù)合材料或者球形顆粒增強復(fù)合材料，很多人采用單增強體軸對稱單胞模型來模擬。其特點是單元數(shù)結(jié)點數(shù)少，可以在界面附近劃分相對較密的網(wǎng)格，有利于分析界面脫粘等。單增強體軸對稱單胞模型單元數(shù)目少，計算耗時少，但由于過于理想化，忽略了很多事實上對材料性能有很大影響的因素，也有不少研究采用了單增強體三維單胞模型。不過單增強體的模型無法體現(xiàn)增強體之間的相互影響，于是一些基于整齊排列的多增強體模型被提出，用來研究增強體之間的相互作用對整體復(fù)合材料性能的影響。對于非連續(xù)性短纖維增強或者球形顆粒增強，實際上增強體通常不是整齊排列的，其位置和取向通常是按照正態(tài)分布或均勻分布隨機分布的。為了使模擬更接近真實，有研究者提出了平面多纖維單胞模型，其中纖維分布取向不再是整齊排列：也有人用纖維取向不同的單增強體單胞算出力學(xué)響應(yīng)，然后按照纖維取向分布的百分比加權(quán)平均算得整體的力學(xué)性能。

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