一、Al/Al_2O_3P金属基复合材料的静动态压缩性能及损伤分析(英文)（论文文献综述）
杨涛[1]（2021）在《颗粒增强铝基复合板轧制成形及脉冲电流响应机理研究》文中研究表明颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度、良好的耐磨性以及尺寸稳定性,兼具了陶瓷和金属的双重优势,在航空航天、核电军工、电子电工和汽车制造等领域有着广泛的应用前景。但是,随着复合材料中增强体颗粒含量的增加,颗粒/基体界面缺陷增多,协调塑性变形能力降低,使得复合材料难以制备成大尺寸板材,限制了其广泛应用。本文采用粉末冶金方法制备了30 wt.%的碳化硼颗粒（B4CP）增强铝基复合材料（B4CP/6061Al）,通过ABAQUS有限元模拟软件对制备的B4CP/6061Al复合材料轧制过程进行数值模拟分析,研究复合材料在轧制过程中的应力应变、温度的分布规律,优化复合材料的轧制工艺,建立复合材料的轧制窗口,指导轧制实验。在数值模拟基础上,对铝基复合材料在不同的工艺参数下进行轧制,研究不同的工艺参数下,复合材料板材的成形、内部颗粒分布以及颗粒/基体界面的组织演化过程,研究分析复合材料板材的力学性能并对其强化机理进行讨论,对断口进行观察,探究其断裂机制。对轧制后的板材进行高能脉冲电流处理,探究脉冲电流对复合板材内部微观组织形貌的影响,研究分析脉冲电流对板材内部界面微裂纹、微孔隙的愈合作用的内在作用机制,分析脉冲电流对界面结合性能的影响,对脉冲电流处理后的力学性能进行测试分析。本论文的主要研究结果如下:（1）在B4CP/6061Al复合材料的热轧数值模拟过程中,板材表面受到的应力比板材中心大,且会由拉应力向压应力转变,所以表面会产生更多的塑性流动,流变应力随应变速率的升高而增大,随温度的升高而减小。（2）对B4CP/6061Al复合材料进行热轧,材料内部的孔隙明显减少,B4C颗粒分布均匀,Al基体以小角度晶界为主,平均晶粒尺寸得到细化,约3.86μm。这是由于热轧过程中软的Al基体会受压力作用产生明显的塑性流动,闭合孔隙的同时也会促进B4C颗粒的均匀分散,从而改善材料内部孔隙问题以及团聚问题。（3）B4CP/6061Al复合材料板材的拉伸强度随轧制下压量的增加而增大。轧制后B4C颗粒均匀分布在连续的Al基体中,界面结合良好,且能够观察到明显的高位错密度。对轧制后的B4CP/6061Al复合材料板材进行脉冲电流处理,复合材料板材的抗拉强度和延伸率均有提高,明显地改善了轧制变形后复合材料的塑性损失。（4）轧制后复合材料经脉冲电流处理后,B4C颗粒周围发生了明显的再结晶,电流焦耳热效应使得铝基体发生了晶粒粗化,平均晶粒尺寸由3.86μm长大至3.96μm,但材料内部仍然以小角度晶界为主。电子风力作用有效地促进位错的移动,材料的内部发生再结晶现象,比例达到16.4%。
李深[2]（2021）在《陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的设计制备及弹道侵彻性能研究》文中研究说明21世纪,在和平发展的时代背景下,局部地区武装冲突和恐怖袭击仍时有发生。防弹插板作为一种单兵常用防护装备,因可有效保护身体重要部位,降低外界杀伤元对人体造成的贯穿性和致命性伤害,受到各国军事机构的重视。为适应现代高技术军事防护需求,国内外学者进行了大量研究,力求突破防弹板材质单一、质量较大和机动性差的问题限制。目前,以陶瓷为面板,高性能纤维层合材料或金属材料为背板所制备而成的复合体具备优异的防护性能,但未能实现“防护性-轻量化-柔曲性”一体化优势。因此,在保证弹道防护有效性的前提下,优化原料选择及结构设计,减轻防弹装甲的重量,增加单兵作战机动性能,是亟待解决的难题。本课题依托国家重点研发计划项目,借鉴模块式复合装甲的设计思路,设计制备以陶瓷单元拼接结构为面板和以UHMWPE纤维复合材料为背板的新型防弹复合材料,在实现材料可弯曲性能的基础上,借助Micro-CT扫描、ABAQUS/Explicit有限元分析等多种方法探究其在抵御7.62mm穿甲燃烧弹侵彻的力学行为,为防弹领域的材料结构优化、损伤评估以及抗冲击性能规律探索提供重要的理论依据和实验支撑。主要研究内容如下:（1）原料选择与结构设计。依据材料属性,选用B4C或Si C作为陶瓷层原料,通过ABAQUS有限元分析软件,探究不同陶瓷单元结构对其防护性能影响规律,获得面板层柱状单元优选结构。通过拉伸、弯曲、低冲等试验方式,确定陶瓷层树脂基体类型及UHMWPE背板纤维排列方式,最终形成陶瓷面板与UHMWPE背板复合的防弹材料复合形式。（2）防弹复合材料的制备。利用浇筑成型法和模压成型法将高性能结构陶瓷材料与柔性树脂基体复合制备半硬质陶瓷面板,选用UHMWPE纤维通过0°/90°排列制备UD背板,使用特殊粘接技术及成型工艺复合制备陶瓷/UHMWPE纤维防弹复合材料。（3）弹道性能测试及损伤表征。依据GJB 4300A-2012（III级）对制备的防弹复合材料进行打靶测试。通过扫描电子显微镜（SEM）及Micro-CT断层扫描方式对弹道侵彻后复合材料进行损伤分析,揭示复合板抵御子弹冲击时的能量耗散机制。结果表明,子弹侵彻复合板的损伤演变过程,主要分为陶瓷层“脆性碎裂”响应阶段及背板“冲塞-压缩”响应阶段,面板层陶瓷颗粒间基体种类及可变形能力对复合板防护性能影响不大,陶瓷种类和侵彻点位置对复合材料抗侵彻能力影响较大。其中,使用B4C陶瓷材料制备的A-B复合板面密度相较于Si C陶瓷材料制备的A-S复合板减重10.4%,可实现面密度≤40kg/m2的轻质防护。（4）弹道侵彻有限元分析。利用ABAQUS/Explicit有限元分析工具,建立B4C/UHMWPE纤维复合板有限元模型,模拟复合板抗7.62mm的穿甲燃烧弹的侵彻过程,分析其损伤演化以及能量耗散过程,并与实际打靶试验结果对比验证模型的准确性。计算结果表明,基于ABAQUS/Explicit有限元分析工具建立的侵彻模型为有效模型,有助于预测不同工况下防弹材料的失效过程。
曹富翔[3]（2021）在《SiCp增强2024铝基复合材料薄板的制备、显微组织与力学性能研究》文中指出SiC颗粒增强铝基复合材料具有弹性模量高、耐磨性好、尺寸稳定性高、比强度高等性能优点,在航空航天、汽车、体育器材等领域具有广泛的应用。为了分析并解决搅拌铸造法制备颗粒增强铝基复合材料中存在的问题,其中包括SiC颗粒不均匀分布、气孔率高、溶质元素偏析严重、晶粒粗大、颗粒和基体润湿性差等,从而为颗粒增强铝基复合材料的制备提供有效的理论指导。本文采用超声波辅助半固态搅拌铸造,以2024Al为基体,10μm SiC颗粒为增强体,制备出体积分数为0%、5%、10%、15%和20%的SiCp/2024Al复合材料,通过两步变形（挤压+轧制）的方法最终获得了厚度约为1 mm的SiCp/2024Al薄板。通过对SiCp/2024Al复合材料进行压力凝固实验,研究了不同模具温度、超声处理温度对铝基复合材料显微组织和力学性能的影响规律,成功制备出颗粒分布均匀、气孔率低和第二相分布均匀的SiCp/2024Al复合材料。对铸态SiCp/2024Al复合材料进行两步热变形,制备出不同体积分数的SiCp/2024Al复合材料薄板,研究了两步热变形（挤压+轧制）工艺对铸态复合材料显微组织和力学性能的影响规律。通过制备不同体积分数的SiCp/2024Al复合材料薄板,研究了SiCp的体积分数对SiCp/2024Al复合材料薄板显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,超声辅助半固态搅拌铸造生产的10vol.%SiCp/2024Al复合材料具有良好的力学性能,极限抗拉强度最佳为297 MPa,延伸率为2.21%。在450℃模具温度下,SiCp/2024Al复合材料中的SiC颗粒存在明显的不均匀分布,颗粒贫瘠区的第二相存在网状分布,材料内部的气孔率高。随着模具温度从450℃升至550℃,复合材料内部的气孔率呈下降趋势,SiC颗粒分布均匀性提高,但第二相的偏析先减弱后增强。在500℃模具温度下,复合材料表现出最佳的力学性能。随着超声波处理温度的降低,从700℃至640℃的超声温度范围内,SiCp/2024Al复合材料中的SiC颗粒宏观分布不均匀性加剧。在高于2024Al液相线温度的超声处理下,随超声处理温度升高,铸件的气孔含量上升,SiCp/2024Al复合材料的力学性能下降。在低于2024Al液相线温度的超声处理下,降低超声处理温度,复合材料内部的气孔含量上升,第二相偏析严重,复合材料的力学性能下降。在670℃的超声处理温度下,SiCp/2024Al复合材料表现出最佳的力学性能。最佳的凝固工艺是模具温度接近2024Al固相线温度（500℃）,超声处理温度接近2024Al液相线温度（670℃）的工艺。在这种凝固工艺下,铸态SiCp/2024Al复合材料表现出:SiC均匀分布、气孔率低（0.2%）和第二相含量低（0.49%）。铸态复合材料经过两步热变形（挤压+轧制）后,铸态组织中的缺陷和挤压态试样的缺陷消失。两步热变形可以显着细化复合材料中铝基体的平均晶粒尺寸。挤压态复合材料中团聚的SiC颗粒阻碍了Cu Al2相的细化。两步热变形后,SiC颗粒和Cu Al2相尺寸下降,分布更加均匀。两步热变形改善了SiC颗粒与铝基体的界面结合强度。两步热变形后10vol.%SiCp/2024Al复合材料的极限拉伸强度和伸长率分别为489 MPa和10.42%。对不同颗粒含量的SiCp/2024Al复合材料板材进行显微组织和力学性能分析。研究发现:2024铝合金的平均晶粒尺寸为23.7μm,随SiCp含量的增加,复合材料的平均晶粒尺寸呈下降趋势,第二相的尺寸呈下降趋势,但第二相的含量没有发生变化。SiCp分布的均匀性随颗粒含量增加呈现先上升后下降的趋势,10vol.%SiCp/2024Al复合材料板材表现最优的颗粒分布。固溶处理和时效处理可以显着提高轧制态SiCp/2024Al复合材料的力学性能。时效处理后2024Al基体中有大量纳米级第二相析出。时效处理后,10vol.%SiCp/2024Al的屈服强度、极限抗拉强度和延伸率分别为391 MPa、514 MPa和7.2%。
陈善勇[4]（2021）在《搅拌摩擦加工制备Mg/ZrO2复合材料微观组织及腐蚀行为研究》文中进行了进一步梳理作为一种低密度、可生物降解的材料,镁及镁合金在生物医学上的应用受到了越来越多关注。作为植入物,在动物体液环境中需要承受一定的应力作用,而镁合金腐蚀速率过快这一问题限制了其作为医用植入体的发展和应用。通过制备镁基复合材料,可以提高镁基植入体的强度和延伸率,并在一定程度上改善耐腐蚀性能。ZrO2具有良好的生物相容性,高熔点和低热膨胀系数等特点,将ZrO2颗粒作为制备镁基复合材料的增强体,可以提高镁基复合材料的变形抗力,并在一定程度上提高耐腐蚀性能。本研究采用搅拌摩擦加工（Friction stir processing,FSP）制备Mg/ZrO2复合材料,以AZ31镁合金为研究对象,在大量实验中发现,通过5道次FSP,成功制备出具有颗粒分布均匀的AZ31/ZrO2复合材料,通过碱热处理技术在复合材料表面制备了耐腐蚀涂层,使用扫描电子显微镜表征了复合材料和涂层的微观结构,分析了碱热处理温度对涂层形貌结构的影响,研究了复合材料室温拉伸性能,并对复合材料和制备的碱热处理涂层的静/动态腐蚀性能进行了综合评价。得出主要结论如下:与母材（Base metal,BM）相比,AZ31/ZrO2复合材料组织更加均匀化、致密化和晶粒细化。在FSP过程中,不仅动态再结晶导致镁合金的晶粒细化,而且增强相颗粒（ZrO2）也显着细化晶粒,FSP样品和AZ31/ZrO2复合材料的平均晶粒尺寸分别为3.1μm和1.7μm。碱处理后,BM、FSP和AZ31/ZrO2复合材料样品表面均形成了Mg CO3晶体,晶体大小形状相差不大。碱处理后的样品经过不同温度的热处理后,Mg CO3晶体以龟裂方式分解形成致密的Mg O,热处理温度越高,Mg CO3分解速度越快。同时,AZ31镁合金中的Al在热处理过程中氧化形成Al2O3,Al2O3的存在会阻碍Mg CO3的分解。浸泡腐蚀结果表明:碱热处理后浸泡腐蚀速率明显降低,耐蚀性提高。对于AZ31/ZrO2复合材料,浸泡腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀抗性相比于未处理的样品显着提高。碱热处理后的试样浸泡腐蚀速率显着降低,碱热处理过程中形成的Al2O3会阻碍腐蚀,使试样碱热处理后的耐腐蚀性能提高。碱热处理后的AZ31/ZrO2复合材料样品,耐腐蚀性能最优的热处理温度为500℃。
秦国华[5]（2021）在《强动载下完整及颗粒状陶瓷动态力学行为及破坏机理研究》文中研究表明陶瓷材料具有高强度、高体积声速等良好的力学性能,其作为装甲防护材料在军事工程、航空及舰船结构等防护领域已经得到了广泛的应用。然而,脆性陶瓷的抗拉强度远小于抗压强度,其损伤始于没有明显塑性变形情况下的微裂纹扩展。在弹丸侵彻陶瓷靶板过程中,裂纹扩展速度要高于侵彻速度,弹丸接触区域的靶板实际已完全损伤至颗粒状陶瓷。因此,研究陶瓷材料在强动载作用下的动态力学性能和其损伤机理,不仅要考虑到完整陶瓷的破坏机制,同时应当对颗粒状陶瓷的损伤和破坏进行研究。本文选取完整的WC-Co金属陶瓷和Al2O3/Si C复相陶瓷,以及不同粒度和级配的Al2O3颗粒陶瓷材料,采用理论和实验相结合的方法,对完整和破碎陶瓷在强动载下的动态力学行为及破坏机理展开详细研究。首先,通过SHPB实验发现WC-Co金属陶瓷在动态加载下具有明显的应变率效应,随着应变率的增高,其破碎强度明显增大。WC-Co金属陶瓷在动态加载下具有明显脆性特征,其破碎形式为颗粒状破碎。基于JH2本构模型,完成对WC-Co金属陶瓷含损伤的动态本构建模。结合LS-DYNA数值仿真和实验分析,完成对本构模型的有效性验证。结果发现数值模拟波形与实验波形接近,试样发生了明显的脆性破坏,最终呈破碎至颗粒状,且与实验结果形成一致。对比文献中WC-Co金属陶瓷常用的JC本构模型,发现仿真得到的波形与实验波形有明显出入,且试样在应力加载下没有产生破碎,而是逐渐镦粗,最终压扁,表现出明显的塑性特征,这与实验结果有一定出入。其次,开展了Al2O3/Si C复相陶瓷微观组织特性和静动态拉伸/压缩试验研究,获得了材料的动态力学性能,包括强度的应变率效应和损伤机理。基于JH2本构模型,建立了Al2O3/Si C复相陶瓷含损伤的本构模型,并结合LS-DYNA数值仿真和实验分析,完成了对本构模型有效性的验证,并通过试样的Von-Mises应力云图与实验软回收得到的陶瓷试样对比,获得了材料的动态破碎与损伤特性。然后,对不同粒度和不同级配的Al2O3颗粒陶瓷材料开展了单脉冲加载下的SHPB被动围压实验,发现随着应变率的提高,Al2O3颗粒陶瓷材料也表现出了明显的应变率效应;通过对实验收集得到的颗粒进行粒度分析,发现在动态加载下,会有更小陶瓷颗粒的产生,这说明Al2O3颗粒在动态加载下产生了明显的破碎。最后,通过对三种粒度和两种级配条件下的Al2O3颗粒陶瓷复合装甲进行侵彻实验研究,发现对于每一种粒度和级配的颗粒陶瓷材料,随着弹丸速度的增加其侵彻深度和侵彻孔径都会相应增大,当弹丸达到一定的速度后,孔径的增加会逐渐变缓,其数值接近弹丸的直径;对于不同的粒度和级配,随着颗粒平均粒度的减小,侵彻深度和孔径会相应减小,其抗侵彻性能逐渐提高。
晁振龙[6]（2020）在《层状梯度B4Cp/Al复合材料的设计与制备及抗弹机理》文中研究指明战场中作战武器高机动性、强防御性的发展需求对装甲材料提出了更高的要求。功能梯度材料（FGMs,Functionally graded materials）由于其优异的特性成为未来装甲材料的重点发展方向之一。本文针对目前抗弹梯度复合材料高品质制备、颗粒增强金属基复合材料高速撞击条件下的本构模型缺失以及层状梯度复合材料抗弹机制不清晰等问题,设计并制备陶瓷含量跨度为25～70vol.%的B4Cp/2024Al复合材料,系统地研究了B4C含量对B4Cp/2024Al的组织和动态力学性能的影响规律,提出了适合描述铝基复合材料动态行为的本构模型。测试了梯度B4Cp/2024Al复合材料的抗弹性能,并基于宏微观损伤和有限元模拟分析了梯度B4Cp/2024Al的抗弹机理。基于层状介质波阻抗效应,设计出一种梯度层状B4C/2024Al复合材料,通过多尺度粉体级配和压力浸渗工艺一体化制备了等厚度等梯度70-47-25vol.%B4Cp/2024Al复合材料,各层材料组织均匀,层间基体连续。对三种体积分数的复合材料T6态的微观组织表征发现界面有少量Al3B48C2和Al3BC相;Mg和O元素在Al-B4C界面偏聚,影响了析出相的种类和形貌;25vol.%B4C/2024Al复合材料的主要析出相为S’相;47vol.%B4C/2024Al复合材料中为S’+θ’相共同析出;70vol.%B4Cp/2024Al复合材料的析出相为θ相。三种体积分数B4Cp/2024Al复合材料的准静态性能测试结果表明,复合材料压缩强度随着B4C体积分数的增加呈现先增加后降低的趋势,塑性随着B4C体积分数的增加逐渐降低。三种复合材料在不同温度和应变速率高速撞击条件下的真应力-真应变曲线均呈现明显的应变软化现象。软化机制以B4C增强体颗粒的破碎导致有效承载能力下降为主,还包括基体铝合金的动态回复、动态再结晶、绝热温升软化等。通过引入应变软化因子（1εk）,对经典Johnson-Cook模型进行了修正,准确描述了颗粒增强铝基复合材料的动态力学行为。利用7.62mm穿燃弹（API,Armor-piercing incendiary）对70-47-25vol.%B4Cp/2024Al复合材料的薄靶和半无限靶板进行了抗弹测试,结果表明:在相同面密度的情况下,梯度B4Cp/2024Al复合材料相比于均质材料具备更加优异的抗侵彻性能,其半无限靶板防护系数和厚度系数分别达3.18和1.06,且靶板的损伤更小。对侵彻后的70-47-25vol.%梯度B4Cp/2024Al复合材料半无限靶板各层的微观组织观察表明,迎弹面70vol%B4Cp/2024Al复合材料的损伤形式为B4C颗粒的碎裂,并在B4C颗粒内部存在大量的层错和孪晶,以及由于动态回复形成的位错墙;过渡层47vol%B4Cp/2024Al复合材料的损伤形式包括少量的B4C颗粒破碎、基体熔化导致的微孔和裂纹;底层25vol%B4Cp/2024Al复合材料几乎没有B4C颗粒的损伤,铝基体有明显的回复。梯度B4Cp/2024Al复合材料的损伤形式表明其在抗弹体侵彻过程中各层起到了不同的作用,迎弹面70vol%B4Cp/2024Al复合材料主要起到了磨蚀及破碎弹体的作用,B4C颗粒的破碎以及对弹体钢芯的磨蚀是其主要的耗能方式;过渡层47vol%B4Cp/2024Al的塑性变形以及对弹体钢芯的磨蚀是其主要的耗能方式;底层25vol%B4Cp/2024Al的主要耗能方式为塑性变形,其较好的塑性以及较高的抗拉强度可以有效地保持靶板的完整性。70-47-25vol%层状梯度B4Cp/2024Al复合材料的抗弹机理为:一体化制备的该复合材料靶板由于层间基体连续,降低了反射拉伸应力波强度,有效抑制了高体分迎弹面破碎锥的形成,提高了抗弹能力。
饶德旺[7]（2020）在《Al2O3空心微珠/镁基复合泡沫材料的制备及压缩性能研究》文中进行了进一步梳理金属基复合泡沫（MMSFs）是由空心微珠和金属基体复合而成的一种新型结构/功能复合材料。同泡沫金属一样,它具有许多优异的性能,如轻质、高比强度、高比刚度、高吸能能力、良好的阻尼、吸声、隔热、隔音及电磁屏蔽等,高吸能能力是金属基复合泡沫的突出优点,在汽车、航空航天、舰艇及军事装备等领域具有广阔的应用前景。镁基复合泡沫具有更低的比重,应用在重量要求较低的结构中显得更有优势。但是镁是活泼金属,在高温液态下与各种空心微珠都极易起反应,难以成功制备出复合泡沫,从而制约了镁基复合泡沫的开发应用。本文为了解决镁合金与Al2O3空心微珠颗粒高温下易于发生界面化学反应而无法成功制备复合泡沫的问题,采用热解法在Al2O3空心微珠表面涂覆Mg O颗粒,在一定程度上阻止了液态镁合金与Al2O3空心微珠的高温反应,采用重力渗透法成功制备出了Al2O3空心微珠/AZ31B镁基复合泡沫材料。论文主要研究了MgCl2涂覆浓度、空心微珠粒径、重力渗透制备工艺（渗透温度、渗透时间）、热处理、压缩应变率对镁基复合泡沫的显微组织、压缩性能、吸能性能的影响规律及机理。得出以下主要结果:（1）MgCl2溶液涂覆Al2O3空心微珠表面后,经高温热解生成的Mg O会粘附在空心微珠表面,随着MgCl2溶液涂覆浓度的增加,Mg O呈网状分布于空心微珠表面。研究了不同的MgCl2溶液涂覆浓度对镁基复合泡沫的影响,结果表明,制备的镁基复合泡沫材料密度最小达到为1.21 g/cm3,比AZ31B镁合金基体降低31.64%,此时镁基复合泡沫的孔隙率为39.02%。压缩性能随着MgCl2浓度的增加整体表现出先升高后降低的趋势。镁基复合泡沫的压缩屈服强度和抗压强度的最高值出现在MgCl2涂覆浓度为0.1 g/ml时,分别达到60.24MPa和64.43 MPa;在MgCl2涂覆浓度为0.15 g/ml时镁基复合泡沫的吸能能力与比吸能最大,分别为34.92 MJ/m3和23.59 k J/kg。（2）采用正交试验的方法研究了空心微珠粒径、渗透时间及渗透温度对镁基复合泡沫压缩性能的影响,结果表明,影响镁基复合泡沫材料比吸能的因素主次顺序为Al2O3空心微珠粒径>渗透时间>渗透温度。随着空心微珠粒径的增加,t/D的减小,镁基复合泡沫的比吸能下降,在空心微珠粒径为0.5～1mm时达到了最大。随着时间的增加,镁基复合泡沫基体中α+β共晶组织尺寸变大,β-Mg17Al12相的网状结构变得越来越清晰,材料的比吸能整体呈下降趋势,在10 min时该材料的比吸能最大;且随着时间的延长,在25 min时镁基复合泡沫中空心微珠和镁合金基体的界面消失,Al2O3空心微珠球壳被严重烧损。渗透温度对镁基复合泡沫材料的比吸能影响不大,比吸能值相差很小,在渗透温度在710℃时达到最大;随着温度的增加,基体中α+β网状结构变小。制备镁基复合泡沫材料最优工艺为:Al2O3空心微珠粒径0.5～1 mm,渗透温度710℃,渗透时间10 min。优化工艺后制备的Al2O3空心微珠/镁基复合泡沫材料的吸能性能是最高的,其吸能能力与比吸能分别为35.27 MJ/m3和25.01 k J/kg。（3）研究了热处理对复合泡沫显微组织及压缩性能的影响,结果表明,随着退火时间的延长,基体中的α+β共晶组织会变得粗大;固溶处理后,镁基复合泡沫材料基体组织中的网状β-Mg17Al12相基本消失,一些细小的粒状Mg17Al12相存在于基体中。退火1 h、固溶、时效处理及固溶+人工时效处理后镁基复合泡沫材料的吸能能力与比吸能相比于铸态均有所降低,在退火3 h吸能性能得到小幅度提升,最大吸能能力和比吸能分别为38.73 MJ/m3和25.99k J/kg,这一结果达到或超过了近年来报道的一些铝基复合泡沫和用其它方法制备的许多镁基复合泡沫吸能性能。铸态及退火后Al2O3空心微珠/AZ31B镁基复合泡沫材料的吸能性能随着应变率的升高而降低;固溶处理后镁基复合泡沫材料的吸能性能随应变速率增大而提高。铸态及热处理后镁基复合泡沫材料在动态压缩(应变率103 s-1)下的屈服强度与抗压强度都有大幅度提高,其中铸态、退火1 h、退火3 h、人工时效和固溶+人工时效的镁基复合泡沫抗压强度值分别比准静态抗压强度高14.48%、25.17%、14.48%、22.90%和35.70%。
陶然[8]（2020）在《车身用原位纳米颗粒增强铝基复合材料组织与性能调控研究》文中认为目前,随着全球汽车保有量的日益增加,汽车成为能源消耗和环境污染的主要来源,汽车轻量化是节能减排的重要途径和发展战略,其中轻量化的铝车身是当前的重要发展方向。然而,随着新能源汽车、中高端轿车等对车身轻量化、高安全性要求的不断提高,传统铝合金已不能满足轻量化对材料高强韧、抗疲劳、抗冲击、易成形等性能的要求。原位纳米颗粒增强铝基复合材料（INPRAMCs）具有高比强度、比模量,良好的耐热性、耐摩性、耐腐蚀性,以及出色的抗疲劳能力,成为近年汽车轻量化的新型材料。本文针对当前车身用铝合金性能低、成形加工性差等问题,设计开发车身用高强韧INPRAMCs,研究电磁/超声场调控和热加工成形对复合材料微观组织和性能的影响规律及机制,揭示其强韧化机理,为轻量化车身用INPARMCs的设计、成形和应用提供理论和技术基础。主要研究内容和结果如下:在热力学计算的基础上,设计开发了Al-Zr-B和Al-Zr-B-O原位反应体系,探索了电磁场调控原位反应和超声场调控熔体凝固对复合材料微观组织演变的影响规律,成功制备了原位纳米Zr B2 np/AA6111和（Zr B2+Al2O3）np/AA6111复合材料。结果表明:电磁/超声场调控后,原位反应效率明显提升,颗粒团簇被明显打散,弥散分布在基体中,颗粒与界面结合良好;Al-Zr-B体系,Zr B2颗粒形貌为类球形,尺寸为10-80 nm,电磁和超声场的最佳参数为10 Hz和1.5 k W;Al-Zr-B-O体系,Zr B2颗粒为亮白色六方或四方形,尺寸为20-80 nm,Al2O3颗粒为灰白色球形,尺寸为5-30 nm,电磁和超声场的最佳参数为15 Hz和2 k W;磁场对于提高颗粒收得率的效果更佳,超声场对颗粒分布、颗粒形貌和尺寸的影响更明显。电磁和超声场的作用机制:电磁场可改善反应物与熔体的润湿性,促进原位反应过程中传质传热和形核数量;超声场施加在凝固阶段,相比于施加在反应阶段,其声流效应变弱,声空化效应大幅度增强,改善颗粒分布和形貌。通过材料热模拟技术研究了复合材料的热变形行为规律,结果表明:材料在变形前期以加工硬化为主,随后进入稳态流变,流变应力随温度的升高而降低,随应变速率的增加而升高;选取稳态流变的数值建立了复合材料的本构方程,并基于功率耗散图和失稳图,构建了复合材料的热加工图,获得了复合材料的最优加工窗口,其中原位Zr B2 np/AA6111复合材料为410-450℃/0.7-1 s-1,原位（Zr B2+Al2O3）np/AA6111复合材料为410-450℃/0.3-1 s-1和400-450℃/0.001-0.007s-1。基于复合材料的最佳热加工窗口,研究了热挤压成型加工对复合材料微观组织的影响规律。结果表明:热挤压加工使颗粒呈流线型分布,晶粒由粗大的树枝晶转变为细小的等轴晶,且沿着挤压方向分布在颗粒附近。同时,随着颗粒的加入,动态再结晶（DRX）晶粒数量增加,且原位（Zr B2+Al2O3）np/AA6111复合材料DRX晶粒数量更多;复合材料大角度晶界和小角度晶界密度同时提高;织构从（113）∥挤压方向形成了（111）∥挤压方向和（001）∥挤压方向的丝织构;反极图最大极密度随颗粒体积分数的增加先降低后升高,且（Zr B2+Al2O3）np/AA6111复合材料的最大极密度更高。原位纳米颗粒在挤压加工中的作用机制:（1）由于分布在晶界的颗粒与基体之间的不协调变形,使颗粒附近存在很高的存储能,促进DRX过程,因此大量的细小DRX等轴晶出现在颗粒附近,提高大角度晶界密度;同时,这些颗粒还能钉扎在DRX晶界阻碍晶粒长大。（2）弥散于晶内的纳米颗粒钉扎并阻碍位错运动,阻碍动态回复（DRV）阶段,导致小角晶界数量的增加。复合材料力学性能研究表明:电磁和超声场调控,使铸态复合材料的力学性能随着电磁频率和超声功率提高先升高再降低,其中最佳参数为磁场频率10 Hz、超声功率1 k W(Zr B2 np/AA6111)和磁场频率15 Hz、超声功率2 k W(（Zr B2+Al2O3）np/AA6111)。电磁/超声场调控后,Zr B2 np/AA6111和（Zr B2+Al2O3）np/AA6111抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高了12%、20%和17%,11%、26%和25%。复合材料挤压后力学性能明显提升,随着颗粒含量的增加,挤压态复合材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率先升高再降低。Zr B2颗粒和Zr B2+Al2O3颗粒的最佳含量分别为2 vol.%和3 vol.%,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到了371MPa、308 MPa和25.94%,392 MPa、334 MPa和27.41%,与AA6111合金相比,分别提高了16%、18%和27%,22%、27%和34%。挤压态复合材料的冲击韧性和成型加工性研究表明:随着颗粒含量的增加,成形加工性关键指标δb、δu、n和r值先增大后减小,σ0.2/σ先减小后增大,材料的冲击韧性先升高后降低。当Zr B2颗粒含量为2 vol.%和Zr B2+Al2O3颗粒含量为3 vol.%时,复合材料的成形加工性和冲击韧性最佳。复合材料强化机制分析表明:对于铸态复合材料,未施加外场时,复合材料中的强化机制以CTE强化和Orowan强化为主导,且CTE强化贡献量更大;施加外场后,Orowan强化超过CTE强化成为最主要的强化机制;对于挤压态复合材料的强化机制包括细晶强化,位错强化,纳米析出相和纳米颗粒的协同强化和织构强化。复合材料增韧机制分析表明:（1）DRX晶粒的细化、纳米颗粒与基体良好的界面结合、纳米颗粒的均匀分布、纳米颗粒和析出相的尺寸细小、边角钝化,均可有效降低裂纹的萌生几率。（2）复合材料裂纹扩展的临界尺寸大于基体,使裂纹更容易由周围基体的屈服得到释放,同时纳米颗粒还可阻碍裂纹扩展,提升韧塑性和成形加工性。
孙伟[9]（2020）在《切削SiCp/Al复合材料的颗粒损伤机理及理论建模研究》文中研究指明碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）是以铝或铝合金为基体,以碳化硅脆硬颗粒为增强相的一种金属基复合材料,具有高比强度、高比刚度、低密度和优越的热学性能,在航空航天、电子通讯、汽车等领域均具有广阔的应用前景。但是,高强度增强相SiC颗粒的加入使得SiCp/Al复合材料的切削加工变的极为困难,并会加速刀具磨损,降低工件加工精度,严重限制了该材料的广泛应用。其中,在SiCp/Al复合材料切削过程中,脆硬颗粒会断裂、颗粒-基体界面会脱粘,这两种损伤的出现给SiCp/Al复合材料切削加工带来了挑战。因此,本文研究了颗粒损伤对SiCp/Al复合材料切削加工的影响,通过实验观察和理论分析对与SiCp/Al复合材料去除过程密切相关的切屑形成、动态压缩变形、切削力和切削温度等进行了研究。（1）SiCp/Al复合材料切削的颗粒损伤及切屑形成机理研究。对不同颗粒含量和尺寸的SiCp/Al复合材料在不同切削条件下进行了直角切削实验和快速落刀实验,并对获取的切屑、切屑根部和切屑断面进行了微观观察,研究了颗粒断裂和界面脱粘的形成机理,分析了颗粒损伤（颗粒断裂和界面脱粘）对切屑中脆性断裂的影响,揭示了 SiCp/Al复合材料的切屑形成机理。结果显示,位错塞积引起的应力集中导致了界面脱粘,应力集中、刀刃挤压、局部颗粒聚集和颗粒连成网状结构引起了颗粒断裂;颗粒损伤会促进切屑中的脆性裂纹扩展,导致切屑锯齿化程度增强。发现SiCp/Al复合材料切削过程中发生了三种剪切区变形模式,分别是塑性变形、不完全脆性断裂和完全脆性断裂,这三种变形模式的相互转变导致了切屑形态的演变。然后,依据SiCp/Al复合材料剪切区的三种变形模式分别建立了塑性变形模式下、不完全脆性断裂模式下和完全脆性断裂模式下的切屑形成物理模型。（2）考虑颗粒损伤影响的SiCp/Al复合材料动态本构模型的建立。采用分离式霍普金森压杆技术,在不同应变率和温度条件下,对不同颗粒含量和尺寸的SiCp/Al复合材料进行了动态压缩实验,研究了颗粒损伤和热软化对SiCp/Al复合材料动态力学性能的影响。基于Eshelby等效夹杂理论和基体材料的塑性动态本构关系,建立了考虑颗粒损伤影响的SiCp/Al复合材料动态本构模型,预测了 SiCp/Al复合材料的动态力学性能。结果显示,考虑颗粒损伤影响的SiCp/Al复合材料动态本构模型在室温下能较好地预测SiCp/Al复合材料的应力-应变关系,而随着温度升高预测结果的平均误差却明显增大。为进一步提升高温下的预测精度,对考虑颗粒损伤影响的SiCp/Al复合材料动态本构模型进行了改进,分析了颗粒强化与热软化之间的相互影响,建立了 SiCp/Al复合材料颗粒-热耦合动态本构模型,实现了不同温度下SiCp/Al复合材料动态力学性能的精准预测。最后,研究了颗粒损伤对SiCp/Al复合材料动态力学性能的影响,发现随颗粒含量和尺寸的增大,颗粒断裂和界面脱粘的几率增大,从而减弱了颗粒的强化作用,导致流动应力随颗粒含量的增大先升后减,随颗粒尺寸的增大而减小。（3）SiCp/Al复合材料切削力和切削温度的建模研究。通过分析SiCp/Al复合材料的切屑形成过程,并结合考虑颗粒损伤影响的SiCp/Al复合材料动态本构模型,建立了考虑颗粒影响的SiCp/Al复合材料切削力模型;基于Shaw的切削温度解析模型,并通过考虑颗粒对SiCp/Al复合材料切削热产生的影响,建立了考虑颗粒影响的SiCp/Al复合材料切削温度解析模型;最后,将切削力模型与切削温度解析模型相结合,提出了SiCp/Al复合材料切削力和切削温度的耦合预测方法,预测了加工SiCp/Al复合材料时的切削力和切削温度,并将获得的预测值与实验值进行了对比,发现所提出的模型考虑颗粒影响后可更精准地实现切削力和温度的预测。最终,基于SiCp/Al复合材料切削力模型和切削温度解析模型,研究了增强颗粒对切削力和切削温度的影响,结果显示:随颗粒含量增加,切削力先增大后减小,切削温度降低;随颗粒尺寸增大,切削力减小,切削温度降低。（4）SiCp/Al复合材料剪切区颗粒损伤度的建模及其对切削加工的影响研究。根据Eshelby等效夹杂理论和Weibull统计分布获得了剪切区的颗粒损伤几率,根据刀具与颗粒的接触分析获得了切削刃区域的颗粒损伤几率,并将两种颗粒损伤几率相加获得了SiCp/Al复合材料切削的剪切区颗粒损伤度。通过对切屑根部及切屑纵截面的颗粒损伤状态进行分析,验证了颗粒损伤度的有效性。研究了 SiCp/Al复合材料剪切区颗粒损伤对切削力、切削温度和已加工表面粗糙度的影响,并为SiCp/Al复合材料切削参数优化提供了一定指导。结果显示,SiCp/Al复合材料的颗粒含量增加或尺寸增大,剪切区颗粒损伤度增加,进而导致切削力随颗粒含量的增加而先升后降,随颗粒尺寸的增大而减小。提高切削速度能够减小中、低体分比SiCp/Al复合材料的切削力;通过降低切削速度使剪切区颗粒损伤增强,也可以减小40vol.%SiC-30μm复合材料的切削力。切削SiCp/Al复合材料的颗粒尺寸增大,切削力受颗粒损伤影响会减小,进而导致切削温度降低。随剪切区颗粒损伤的增强,SiCp/Al复合材料的已加工表面质量会降低。切削高体分比或大颗粒的SiCp/Al复合材料时,剪切区颗粒损伤度均会保持较大值,使已加工表面质量相对较差。增大切削速度或切削厚度可使剪切区颗粒损伤度降低,有助于改善SiCp/Al复合材料的已加工表面质量。
张柳[10]（2020）在《层状B4C/Al复合材料的界面研究与高应变速率变形行为》文中研究表明B4C陶瓷强度高、硬度大、韧性差,Al塑性好、韧性高、硬度低,两者特殊的物理性能在陶瓷和金属领域被视为理想的弹性体和塑性体,B4C与Al的结合可以有效的做到“取其长,补其短”,B4C/Al复合材料被认为是一种理想的结构材料。然而,两者物理性能巨大的差异,且在加热制备过程中物相反应产物的影响,导致B4C/Al复合材料的力学性能远远没达到材料工作者的预期。本实验创新性地采用不同组分的均质B4C/Al复合材料叠层烧结,制备出兼顾强度高、硬度大、塑性好的“硬-软-硬”结构层状B4C/Al复合材料,在准静态和动态力学性能上与均质B4C/Al复合材料相比都具备很大的优势,突破了传统层状金属陶瓷复合材料因热力学性能不匹配,难以致密化,导致力学性能不佳的关键瓶颈,解决了界面反应产物杂质相对B4C/Al复合材料力学性能不利的科学难题,具体研究内容如下:对B4C/Al复合材料界面反应产物的探讨。采用SEM、EDS、EPMA表征和测试方法对B4C和Al之间进行元素扩散研究分析,为验证两者之间的界面扩散类型,利用高温原位XRD测试技术,对B4C与Al粉在烧结温度范围内的界面反应进程进行了系统地研究分析,证实了两者之间的扩散类型为化学反应扩散。采用TEM和SAED对B4C/Al复合材料进行微观结构分析,结果表明B4C/Al界面反应产物为含有新物相AlB12,AlB2和Al3BC,同时对相变反应过程中Al晶粒内的出现的应力-应变进行分析计算。对5-30vol%B4C/Al复合材料进行力学性能测试分析,得到了延展率最好（56.43%）、压缩强度最大（292.15MPa）、弯曲强度（585.70MPa）最佳的复合材料分别在5vol.%B4C/Al复合材料、15vol.%B4C/Al复合材料、25vol.%B4C/Al复合材料取得。采用以上三组均质B4C/Al复合材料粉末,以“硬-软-硬”对称结构叠层的方式制备了层状B4C/Al复合材料。对层状B4C/Al复合材料力学性能测试分析表明,其维氏硬度、弯曲强度、断裂韧性分别达到116.23HV、780.45MPa、12.21MPa?m1/2,相对于均质B4C/Al复合材料的力学性能有大幅度提升,并对层状B4C/Al复合材料的变形行为和强韧化机理进行了深入的分析讨论。对层状B4C/Al复合材料的高应变速率下的动态力学性能进行了研究分析,采用的方法为分离式霍普金森杆（SHPB）实验和子弹冲击实验。SHPB实验结果表明,层状B4C/Al复合材料的动态压缩强度远高于同组分B4C含量的均质B4C/Al复合材料,且相对于均质材料,层状材料在高速冲击后仍能保持较好结构完整性。陶瓷材料在高速冲击条件下,表现出更高的强度。子弹冲击实验表明,层状B4C/Al复合材料在抵御穿甲燃烧弹侵彻过程中,外部高B4C含量层能有效地消耗、分散应力波,内部高Al含量层能起到吸收应力波的效果。对受损后的层状B4C/Al复合材料裂纹附近进行TEM微观形貌表征发现,B4C陶瓷在受高速冲击过程中,晶粒内部出现了大量位错,同时伴有孪晶、堆垛层错等现象,证明B4C在高应变速率下也具备一定的塑形变形能力。
二、Al/Al_2O_3P金属基复合材料的静动态压缩性能及损伤分析(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Al/Al_2O_3P金属基复合材料的静动态压缩性能及损伤分析(英文)（论文提纲范文）
（1）颗粒增强铝基复合板轧制成形及脉冲电流响应机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 颗粒增强铝基复合板的制备方法 |
| 1.2.1 累积叠轧法 |
| 1.2.2 爆炸复合法 |
| 1.2.3 粉末冶金法 |
| 1.3 脉冲电流在金属板材塑性成形中的作用 |
| 1.3.1 电致塑性的发展 |
| 1.3.2 脉冲电流在塑性加工中的应用 |
| 1.3.3 脉冲电流处理对组织和性能的影响 |
| 1.4 颗粒增强铝基复合板塑性流变行为 |
| 1.5 颗粒增强铝基复合板轧制成形机理及存在问题 |
| 1.6 研究目的、内容和技术路线 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第2章 试验材料、方法及设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验选材与方案 |
| 2.3 实验设备与方法 |
| 2.3.1 脉冲电流处理设备 |
| 2.3.2 轧制设备 |
| 2.3.3 试验方法 |
| 2.4 试验方法与测试设备 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 扫描分析与物相分析 |
| 2.4.3 力学性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铝基复合板轧制成形有限元数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轧制变形有限元模型的建立 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 咬入条件 |
| 3.2.3 材料模型 |
| 3.3 铝基复合板热轧变形数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 不同变形量下轧制应力场的分布及变化 |
| 3.3.2 不同变形量下轧制温度场的分布及变化 |
| 3.4 热轧后铝基复合板电流处理的数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热轧铝基复合板微观组织及力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝基复合板坯的轧制 |
| 4.3 轧制变形量对铝基复合板微观组织的影响 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 微观组织分析 |
| 4.4 轧制态复合板材的EBSD分析 |
| 4.5 轧制变形量对铝基复合板力学性能的影响 |
| 4.5.1 硬度测试 |
| 4.5.2 拉伸性能测试 |
| 4.6 铝基复合板材内部的强化机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 电流处理轧制态铝基复合板微观组织及力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 脉冲电流处理B_4C_P/6061Al复合板材 |
| 5.3 脉冲电流处理对轧制后B_4C_P/6061Al复合板材组织的影响 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 微观组织分析 |
| 5.4 脉冲电流处理对铝基复合板力学性能的影响 |
| 5.4.1 硬度测试 |
| 5.4.2 拉伸性能测试 |
| 5.5 电脉冲处理铝基复合材料的能量分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 一、学位论文 |
| 二、国家发明专利 |
| 致谢 |
（2）陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的设计制备及弹道侵彻性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 防弹材料概述 |
| 1.2.1 陶瓷防弹材料 |
| 1.2.2 UHMWPE纤维防弹材料 |
| 1.2.3 陶瓷/UHMWPE纤维防弹复合材料 |
| 1.3 防弹材料防护机理研究 |
| 1.3.1 防弹性能评价指标 |
| 1.3.2 弹道防护机理研究 |
| 1.3.3 弹道侵彻数值模拟研究 |
| 1.4 课题主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 本课题的研究内容 |
| 1.4.2 本课题的创新点 |
| 第二章 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的设计与制备 |
| 2.1 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料及结构设计 |
| 2.1.1 陶瓷单元结构设计及有限元分析 |
| 2.1.2 陶瓷材料的选择及表面处理 |
| 2.1.3 UHMWPE背板结构设计 |
| 2.1.4 陶瓷层树脂基体材料的选择 |
| 2.2 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的制备 |
| 2.2.1 陶瓷层的制备工艺 |
| 2.2.2 UHMWPE纤维背板的制备工艺 |
| 2.2.3 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的成型工艺 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的弹道侵彻实验与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔曲性能评价 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 实验装置及方法 |
| 3.2.3 弯曲实验结果与分析 |
| 3.3 弹道侵彻性能研究 |
| 3.3.1 实验方案 |
| 3.3.2 实验装置及方法 |
| 3.3.3 弹道侵彻实验结果与分析 |
| 3.4 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料损伤表征及机理分析 |
| 3.4.1 基于Micro-CT表征分析原理及实验方案 |
| 3.4.2 不同二维截面形貌表征及损伤分析 |
| 3.4.3 弹孔截面形貌表征及损伤分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的弹道侵彻模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料模型的选取 |
| 4.2.1 陶瓷模型选取及参数 |
| 4.2.2 子弹模型选取及参数 |
| 4.2.3 纤维模型选取及参数 |
| 4.3 几何模型及前处理 |
| 4.3.1 几何模型构建 |
| 4.3.2 模型前处理 |
| 4.4 数值模拟结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）SiCp增强2024铝基复合材料薄板的制备、显微组织与力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 颗粒增强铝基复合材料的研究现状 |
| 1.3 颗粒增强铝基复合材料的制备方法 |
| 1.3.1 粉末冶金法 |
| 1.3.2 搅拌铸造法 |
| 1.3.3 喷射沉积法 |
| 1.3.4 压力浸渗法 |
| 1.4 颗粒增强铝基复合材料的热变形工艺 |
| 1.4.1 挤压 |
| 1.4.2 锻造 |
| 1.4.3 轧制 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 实验材料和实验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 SiC_p/2024Al复合材料板材的制备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 OM显微组织观察 |
| 2.3.2 SEM观察 |
| 2.3.3 TEM观察 |
| 2.3.4 XRD分析 |
| 2.3.5 室温拉伸 |
| 2.3.6 室温硬度测试 |
| 2.3.7 致密度测试 |
| 第3章 铸态SiC_p/2024Al复合材料显微组织和力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模具温度对铸态SiC_p/2024Al复合材料显微组织和力学性能的影响 |
| 3.2.1 模具温度对铸态SiC_p/2024Al复合材料显微组织的影响 |
| 3.2.2 模具温度对铸态SiC_p/2024Al复合材料力学性能的影响 |
| 3.3 超声处理温度对铸态SiC_p/2024Al复合材料显微组织和力学性能的影响 |
| 3.3.1 超声处理温度对铸态SiC_p/2024Al复合材料显微组织的影响 |
| 3.3.2 超声处理温度对铸态SiC_p/2024Al复合材料力学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 两步热变形SiC_p/2024Al复合材料显微组织和力学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两步热变形对SiC_p/2024Al复合材料显微组织的影响 |
| 4.3 两步热变形对SiC_p/2024Al复合材料力学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 SiC_p/2024Al复合材料板材的显微组织和力学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 颗粒含量对SiC_p/2024Al复合材料板材显微组织和力学性能的影响 |
| 5.2.1 颗粒含量对SiC_p/2024Al复合材料板材显微组织影响 |
| 5.2.2 颗粒含量对SiC_p/2024Al复合材料板材力学性能的影响 |
| 5.3 SiC_p/2024Al复合材料板材时效处理后显微组织和力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）搅拌摩擦加工制备Mg/ZrO2复合材料微观组织及腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物医用镁基复合材料 |
| 1.2.1 生物医用镁基复合材料的发展与应用 |
| 1.2.2 搅拌摩擦加工制备生物医用镁基复合材料 |
| 1.3 生物医用镁基复合材料腐蚀与防护 |
| 1.3.1 生物医用镁基复合材料腐蚀机理 |
| 1.3.2 生物医用镁基复合材料腐蚀防护途径 |
| 1.4 生物医用镁基复合材料表面处理技术 |
| 1.4.1 生物医用镁基复合材料传统表面处理技术研究进展 |
| 1.4.2 碱热处理技术简介 |
| 1.5 课题研究内容及意义 |
| 1.5.1 课题研究内容 |
| 1.5.2 课题研究意义 |
| 2.实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.Mg/ZrO_2复合材料及碱热处理涂层的微观组织与力学性能 |
| 3.1 Mg/ZrO_2复合材料的组织形貌 |
| 3.1.1 加工区宏观形貌 |
| 3.1.2 微观组织 |
| 3.2 Mg/ZrO_2复合材料力学性能 |
| 3.2.1 静态力学性能 |
| 3.2.2 断口形貌 |
| 3.3 Mg/ZrO_2复合材料碱热处理表面形貌 |
| 3.3.1 碱处理表面形貌 |
| 3.3.2 热处理表面形貌 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.Mg/ZrO_2复合材料腐蚀行为 |
| 4.1 Mg/ZrO_2复合材料浸泡腐蚀 |
| 4.1.1 浸泡腐蚀失重 |
| 4.1.2 浸泡腐蚀形貌 |
| 4.2 Mg/ZrO_2复合材料电化学腐蚀行为 |
| 4.2.1 动电位极化曲线 |
| 4.2.2 腐蚀形貌 |
| 4.3 Mg/ZrO_2复合材料应力腐蚀行为 |
| 4.3.1 应力腐蚀敏感性 |
| 4.3.2 应力腐蚀断口形貌 |
| 4.3.3 应力腐蚀开裂机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.Mg/ZrO_2复合材料碱热处理腐蚀行为 |
| 5.1 Mg/ZrO_2复合材料碱热处理浸泡腐蚀行为 |
| 5.1.1 浸泡腐蚀失重 |
| 5.1.2 浸泡腐蚀形貌 |
| 5.2 Mg/ZrO_2复合材料碱热处理电化学腐蚀 |
| 5.2.1 动电位极化曲线 |
| 5.2.2 电化学腐蚀形貌 |
| 5.3 Mg/ZrO_2复合材料碱热处理应力腐蚀行为 |
| 5.3.1 应力腐蚀敏感性 |
| 5.3.2 应力腐蚀断口形貌 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间获奖及发表论文情况 |
| 致谢 |
（5）强动载下完整及颗粒状陶瓷动态力学行为及破坏机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 WC陶瓷力学性能国内外研究现状 |
| 1.2.2 Al_2O_3陶瓷力学性能研究现状 |
| 1.2.3 颗粒陶瓷动态力学行为研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 WC-Co金属陶瓷动态力学性能与本构关系 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 WC-Co金属陶瓷微观组织结构 |
| 2.3 WC-Co金属陶瓷动态压缩力学性能 |
| 2.3.1 实验设置 |
| 2.3.2 WC-Co金属陶瓷的抗压强度 |
| 2.4 WC-Co金属陶瓷的拉伸力学性能 |
| 2.5 WC-Co金属陶瓷含损伤的本构关系 |
| 2.5.1 JH2本构模型 |
| 2.5.2 本构模型参数的确定 |
| 2.6 本构模型的有效性验证 |
| 2.6.1 有限元建模 |
| 2.6.2 结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 Al_2O_3/SiC复相陶瓷的动态力学性能与本构关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al_2O_3/SiC复相陶瓷微观组织结构 |
| 3.3 Al_2O_3/SiC复相陶瓷静/动态压缩力学性能 |
| 3.4 Al_2O_3/SiC复相陶瓷的拉伸力学性能 |
| 3.5 Al_2O_3/SiC复相陶瓷含损伤的本构模型 |
| 3.5.1 本构模型参数的确定 |
| 3.5.2 有限元建模 |
| 3.5.3 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 颗粒陶瓷材料的动态力学性能及抗侵彻机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设置 |
| 4.2.1 颗粒陶瓷的动态压缩实验 |
| 4.2.2 颗粒陶瓷复合装甲侵彻实验 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 Al_2O_3颗粒的动态力学性能 |
| 4.3.2 Al_2O_3颗粒复合装甲抗侵彻性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 本文的不足以及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）层状梯度B4Cp/Al复合材料的设计与制备及抗弹机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 装甲材料及结构研究进展 |
| 1.2.1 装甲材料 |
| 1.2.2 装甲结构 |
| 1.3 梯度金属基复合材料在抗弹领域研究现状 |
| 1.3.1 梯度金属基复合材料的制备工艺 |
| 1.3.2 梯度金属基复合材料的抗弹性能 |
| 1.3.3 梯度金属基复合材料抗弹机理 |
| 1.4 铝基复合材料动态力学行为及本构模型研究现状 |
| 1.4.1 铝基复合材料动态力学行为 |
| 1.4.2 铝基复合材料动态本构模型 |
| 1.5 梯度铝基复合材料在抗弹领域存在的问题与挑战 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 组织表征 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 硬度测试 |
| 2.3.3 三点弯曲强度测试 |
| 2.3.4 准静态压缩强度测试 |
| 2.3.5 动态压缩性能测试 |
| 2.3.6 抗弹性能测试 |
| 第3章 梯度B_4C_p/Al复合材料的设计、制备和组织 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 梯度B_4C_p/Al复合材料设计 |
| 3.2.1 梯度B_4C_p/Al复合材料设计思路 |
| 3.2.2 梯度结构对抗侵彻特性影响规律的有限元分析 |
| 3.2.3 基于层状介质波阻抗效应的梯度B_4C_p/Al复合材料组分设计 |
| 3.3 梯度B_4C_p/Al复合材料的制备 |
| 3.3.1 面板高体分B_4C_p/Al复合材料的制备 |
| 3.3.2 背板低体分B_4C_p/Al复合材料的制备 |
| 3.3.3 过渡层中体分B_4C_p/Al复合材料的制备 |
| 3.3.4 梯度B_4C_p/Al复合材料的一体化制备 |
| 3.4 梯度B_4C_p/2024Al复合材料的组织结构分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 B_4C_p/Al复合材料的动态力学行为和本构方程 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同体分B_4C_p/Al复合材料准静态力学性能 |
| 4.3 不同体分B_4C_p/Al复合材料动态力学行为 |
| 4.3.1 B_4C_p/Al复合材料动态真应力-真应变曲线及其软化机制 |
| 4.3.2 应变速率对不同体分B_4C_p/Al复合材料动态性能的影响 |
| 4.3.3 温度对不同体分B_4C_p/Al复合材料动态性能的影响 |
| 4.4 B_4C_p/Al复合材料的本构方程 |
| 4.4.1 经典Johnson-Cook模型的适用性讨论 |
| 4.4.2 经典Johnson-Cook模型的修正 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 梯度B_4C_p/Al复合材料抗弹性能及机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 梯度B_4C_p/Al复合材料薄靶的抗弹性能及损伤行为 |
| 5.2.1 薄靶的抗弹性能及弹靶的宏观损伤 |
| 5.2.2 弹体的微观损伤 |
| 5.2.3 梯度B_4C_p/Al复合材料薄靶的微观损伤 |
| 5.3 梯度B_4C_p/Al复合材料半无限靶的抗弹性能及损伤行为 |
| 5.3.1 半无限靶的抗弹性能及弹靶的宏观损伤 |
| 5.3.2 弹体的微观损伤 |
| 5.3.3 梯度B_4C_p/Al复合材料半无限靶的微观损伤 |
| 5.4 梯度B_4C_p/Al复合材料靶板抗侵彻有限元分析 |
| 5.5 梯度B_4C_p/Al复合材料的抗弹机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）Al2O3空心微珠/镁基复合泡沫材料的制备及压缩性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 金属基复合泡沫概述 |
| 1.1.1 金属基体与空心微珠填充材料 |
| 1.1.2 MMSFs的制备方法 |
| 1.2 MMSFs的性能及应用 |
| 1.2.1 MMSFs的性能特点 |
| 1.2.2 MMSFs的应用 |
| 1.3 镁基复合泡沫的研究现状 |
| 1.3.1 存在的问题 |
| 1.3.2 镁基复合泡沫材料研究进展 |
| 1.4 镁基复合泡沫压缩变形机制及吸能评价标准 |
| 1.4.1 镁基复合泡沫压缩吸能机理 |
| 1.4.2 镁基复合泡沫材料吸能性能评价标准 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 1.5.1 本文选题意义 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 镁基复合泡沫的制备 |
| 2.3.1 Al_2O_3空心微珠的筛选及预处理 |
| 2.3.2 Al_2O_3空心微珠表面涂覆MgO |
| 2.3.3 重力渗透制备镁基复合泡沫 |
| 2.4 热处理工艺 |
| 2.5 材料微观结构表征 |
| 2.5.1 显微组织形貌观察及能谱测试 |
| 2.5.2 相结构分析 |
| 2.6 材料性能测试方法 |
| 2.6.1 密度测试 |
| 2.6.2 孔隙率测试 |
| 2.6.3 压缩试验 |
| 2.7 技术路线 |
| 第三章 MgCl_2涂覆浓度对Al_2O_3空心微珠形貌及镁基复合泡沫压缩性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MgCl_2涂覆浓度对Al_2O_3空心微珠表面形貌的影响 |
| 3.3 镁基复合泡沫显微组织及准静态压缩性能分析 |
| 3.3.1 不同MgCl_2涂覆浓度制备的镁基复合泡沫铸态形貌及显微组织分析 |
| 3.3.2 不同MgCl_2涂覆浓度制备的镁基复合泡沫密度和孔隙率 |
| 3.3.3 镁基复合泡沫材料的压缩变形与准静态压缩损伤演变行为 |
| 3.3.4 镁基复合泡沫的压缩力学性能及吸能性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 空心微珠粒径及渗透工艺对镁基复合泡沫显微组织及压缩性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正交试验设计 |
| 4.2.1 试验目的 |
| 4.2.2 试验指标确定 |
| 4.2.3 试验因素分析及水平确定 |
| 4.2.4 确定正交表 |
| 4.2.5 正交试验制备工艺优化 |
| 4.3 镁基复合泡沫显微组织及准静态压缩性能分析 |
| 4.3.1 Al_2O_3空心微珠粒径对复合泡沫显微组织及准静态压缩性能影响 |
| 4.3.2 渗透温度对镁基复合泡沫显微组织及准静态压缩性能影响 |
| 4.3.3 渗透时间对复合泡沫显微组织及准静态压缩性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热处理对镁基复合泡沫显微组织及压缩性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热处理对镁基复合泡沫显微组织影响 |
| 5.3 热处理及应变速率对镁基复合泡沫材料压缩性能的影响 |
| 5.3.1 热处理对镁基复合泡沫材料准静态压缩性能的影响 |
| 5.3.2 应变速率对镁基复合泡沫材料压缩性能的影响 |
| 5.4 镁基复合泡沫材料的动态压缩性能 |
| 5.4.1 高应变率压缩 |
| 5.4.2 试验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
（8）车身用原位纳米颗粒增强铝基复合材料组织与性能调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外铝车身研究现状 |
| 1.2.1 国外车身用铝合金研究进展 |
| 1.2.2 国内车身用铝合金研究进展 |
| 1.2.3 车身用铝合金存在的问题 |
| 1.3 国内外电磁/超声场调控原位颗粒增强铝基复合材料的研究现状 |
| 1.3.1 电磁/超声场调控原位颗粒增强铝基复合材料微观组织的研究现状 |
| 1.3.2 电磁/超声场调控原位颗粒增强铝基复合材料力学性能的研究现状 |
| 1.3.3 电磁/超声场调控原位颗粒增强铝基复合材料存在的问题 |
| 1.4 颗粒增强铝基复合材料热变形行为的研究现状 |
| 1.4.1 流变应力行为 |
| 1.4.2 本构方程 |
| 1.4.3 热加工图 |
| 1.5 颗粒增强铝基复合材料热挤压加工的研究现状 |
| 1.5.1 热挤压对复合材料微观组织的影响 |
| 1.5.2 热挤压对复合材料力学性能的影响 |
| 1.5.3 颗粒增强铝基复合材料热挤压加工存在的问题 |
| 1.6 铝基复合材料型材的成形加工性能和冲击韧性研究进展 |
| 1.6.1 成形加工性能 |
| 1.6.2 冲击韧性 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第二章 原位合成反应体系的设计和实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 原位反应体系的设计 |
| 2.2.1 基体的选取 |
| 2.2.2 增强体的选取 |
| 2.2.3 反应物的选取 |
| 2.3 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的制备 |
| 2.3.1 复合材料的制备工艺 |
| 2.3.2 电磁/超声场发生装置 |
| 2.4 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的热模拟 |
| 2.5 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的热挤压 |
| 2.6 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的热处理 |
| 2.7 复合材料组织结构分析方法 |
| 2.7.1 金相显微组织分析 |
| 2.7.2 X-射线衍射分析 |
| 2.7.3 扫描电镜分析和EBSD分析 |
| 2.7.4 透射电镜分析 |
| 2.8 复合材料性能测试 |
| 2.8.1 室温力学性能 |
| 2.8.2 成形加工性能测试 |
| 2.8.3 抗冲击实验 |
| 第三章 原位纳米颗粒增强铝基复合材料微观组织 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原位反应热力学分析 |
| 3.2.1 Al-Zr-B体系 |
| 3.2.2 Al-Zr-B-O体系 |
| 3.3 原位纳米ZrB_(2 np)/AA6111 复合材料的微观组织 |
| 3.3.1 无外场下复合材料的微观组织 |
| 3.3.2 电磁/超声场对复合材料微观组织的影响规律 |
| 3.4 原位纳米(ZrB_2+Al_2O_3) _(np)/AA6111 复合材料的微观组织 |
| 3.4.1 无外场下复合材料的微观组织 |
| 3.4.2 电磁/超声场对复合材料微观组织的影响 |
| 3.5 电磁场和超声场在原位复合材料中的作用机制 |
| 3.5.1 低频电磁场在复合材料原位反应阶段的作用机制 |
| 3.5.2 超声场在复合材料凝固阶段的作用机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的热变形行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原位纳米 ZrB_2np/AA6111 复合材料的热模拟分析 |
| 4.2.1 复合材料的流变行为 |
| 4.2.2 复合材料的本构方程 |
| 4.2.3 复合材料的热加工图 |
| 4.3 原位纳米(Zr B_2+Al_2O_3) _(np)/AA6111 复合材料的热模拟分析 |
| 4.3.1 复合材料的流变行为 |
| 4.3.2 复合材料的本构方程 |
| 4.3.3 复合材料的热加工图 |
| 4.5 原位纳米颗粒增强铝基复合材料热变形机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的热挤压加工及其微观组织的演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原位纳米Zr B_(2 np)/AA6111 复合材料挤压材的微观组织分析 |
| 5.2.1 热挤压对复合材料微观组织的影响 |
| 5.2.2 变形温度对复合材料挤压材微观组织的影响 |
| 5.2.3 颗粒含量对复合材料挤压材微观组织的影响 |
| 5.2.4 原位纳米Zr B_2颗粒在复合材料挤压材中的变形机制及作用 |
| 5.3 原位纳米(ZrB_2+Al_2O_3) _(np)/AA6111 复合材料挤压材微观组织分析 |
| 5.3.1 热挤压对复合材料微观组织的影响 |
| 5.3.2 变形温度对复合材料挤压材微观组织的影响 |
| 5.3.3 颗粒含量对复合材料挤压材微观组织的影响 |
| 5.3.4 原位纳米Zr B_2+Al_2O_3颗粒在复合材料挤压材中的变形机制及作用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的性能调控研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原位纳米 ZrB_(2 np)/AA6111 复合材料的力学性能 |
| 6.2.1 颗粒含量对复合材料力学性能的影响 |
| 6.2.2 电磁/超声场对复合材料力学性能的影响 |
| 6.2.3 复合材料的拉伸断口形貌 |
| 6.3 原位纳米(ZrB_2+Al_2O_3) _(np)/AA6111 复合材料的力学性能 |
| 6.3.1 颗粒含量对复合材料力学性能的影响 |
| 6.3.2 电磁/超声场对复合材料力学性能的影响 |
| 6.3.3 复合材料的拉伸断口形貌 |
| 6.4 原位纳米ZrB_(2 np)/AA6111 复合材料挤压材的性能 |
| 6.4.1 挤压温度对复合材料挤压材力学性能的影响 |
| 6.4.2 颗粒含量对复合材料挤压材力学性能的影响 |
| 6.4.3 复合材料挤压材的拉伸断口形貌 |
| 6.4.4 复合材料挤压材的成形加工性能 |
| 6.4.5 复合材料挤压材的冲击韧性 |
| 6.5 原位纳米(ZrB_2+Al_2O_3) _(np)/AA6111 复合材料挤压材的性能 |
| 6.5.1 挤压温度对复合材料挤压材力学性能的影响 |
| 6.5.2 颗粒含量对复合材料挤压材力学性能的影响 |
| 6.5.3 复合材料挤压材的拉伸断口形貌 |
| 6.5.4 复合材料挤压材的成形加工性能 |
| 6.5.5 复合材料挤压材的冲击韧性 |
| 6.6 原位纳米颗粒增强铝基复合材料的强化机制 |
| 6.7 原位纳米颗粒增强铝基复合材料挤压材的强韧化机制 |
| 6.7.1 复合材料挤压材的强化机制 |
| 6.7.2 复合材料挤压材的增韧机制 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论、创新点和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（9）切削SiCp/Al复合材料的颗粒损伤机理及理论建模研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 SiCp/Al复合材料切屑形成的研究现状 |
| 1.2.2 SiCp/Al复合材料切削力和切削温度的研究现状 |
| 1.2.3 SiCp/Al复合材料动态力学性能的研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 SiCp/Al复合材料切削的颗粒损伤及切屑形成机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验条件与过程 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 直角切削实验 |
| 2.2.3 试样制备与观察 |
| 2.3 快速落刀装置 |
| 2.3.1 快速落刀装置原理 |
| 2.3.2 快速落刀装置操作及性能测试 |
| 2.4 颗粒损伤的形成机理 |
| 2.4.1 颗粒脱粘机理 |
| 2.4.2 颗粒断裂机理 |
| 2.4.3 颗粒损伤对脆性断裂的影响 |
| 2.5 颗粒损伤对切屑形态的影响 |
| 2.5.1 颗粒含量的影响 |
| 2.5.2 颗粒尺寸的影响 |
| 2.5.3 切削参数的影响 |
| 2.6 基于剪切区变形模式的切屑形成物理模型 |
| 2.6.1 塑性变形模式下的切屑形成 |
| 2.6.2 不完全脆性断裂模式下的切屑形成 |
| 2.6.3 完全脆性断裂模式下的切屑形成 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 考虑颗粒损伤影响的SiCp/Al复合材料动态本构模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料动态力学性能实验 |
| 3.2.1 实验装置与原理 |
| 3.2.2 实验条件 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 动态压缩过程中的颗粒损伤机理 |
| 3.3.2 SiCp/Al复合材料的动态压缩行为 |
| 3.4 SiCp/Al复合材料动态本构模型的建立 |
| 3.4.1 颗粒强化项的建立 |
| 3.4.2 颗粒损伤几率 |
| 3.4.3 颗粒承受应力 |
| 3.4.4 2024Al的动态塑性本构关系 |
| 3.5 模型验证与讨论 |
| 3.5.1 模型验证 |
| 3.5.2 热软化的影响 |
| 3.5.3 理论结果及讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SiCp/Al复合材料切削力和切削温度的建模研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三相摩擦系数模型 |
| 4.2.1 颗粒与刀具接触的法向力 |
| 4.2.2 颗粒与刀具接触的摩擦力 |
| 4.2.3 基体与刀具接触的摩擦力 |
| 4.2.4 考虑温度影响的三相摩擦系数 |
| 4.2.5 剪切区变形参数 |
| 4.3 考虑颗粒影响的SiCp/Al复合材料切削力模型 |
| 4.3.1 切屑形成力 |
| 4.3.2 耕犁切削力 |
| 4.3.3 颗粒断裂及脱粘力 |
| 4.4 考虑颗粒影响的SiCp/Al复合材料切削温度解析模型 |
| 4.4.1 剪切面的平均温度 |
| 4.4.2 前刀面的平均温度 |
| 4.5 切削力和切削温度的耦合预测方法 |
| 4.6 模型验证 |
| 4.6.1 测力及测温实验 |
| 4.6.2 切削力模型的验证 |
| 4.6.3 切削温度模型的验证 |
| 4.6.4 结果与讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 SiCp/Al复合材料剪切区颗粒损伤度的建模及其对切削加工的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试样制备与观察 |
| 5.3 颗粒损伤度建模 |
| 5.3.1 剪切区等效应力 |
| 5.3.2 剪切区变形引起的颗粒损伤几率 |
| 5.3.3 切削刃接触颗粒引起的颗粒损伤几率 |
| 5.3.4 剪切区颗粒损伤度的预测与验证 |
| 5.4 颗粒损伤度对切削力的影响 |
| 5.4.1 颗粒参数变化时颗粒损伤度对切削力的影响 |
| 5.4.2 切削参数变化时颗粒损伤度对切削力的影响 |
| 5.5 颗粒损伤度对切削温度的影响 |
| 5.5.1 颗粒参数变化时颗粒损伤度对切削温度的影响 |
| 5.5.2 切削参数变化时颗粒损伤度对切削温度的影响 |
| 5.6 颗粒损伤度对已加工表面粗糙度的影响 |
| 5.6.1 已加工表面缺陷的形成机理 |
| 5.6.2 颗粒参数变化时颗粒损伤度对表面粗糙度的影响 |
| 5.6.3 切削参数变化时颗粒损伤度对表面粗糙度的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）层状B4C/Al复合材料的界面研究与高应变速率变形行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝及铝基复合材料 |
| 1.2.1 铝的物理化学性能 |
| 1.2.2 铝基复合材料 |
| 1.3 碳化硼陶瓷概述 |
| 1.4 B_4C/Al复合材料的界面与性能研究 |
| 1.5 金属陶瓷复合层状材料概述 |
| 1.5.1 金属陶瓷复合层状材料制备方法 |
| 1.5.2 层状材料的特点 |
| 1.5.3 B_4C/Al层状复合材料研究现状 |
| 1.6 研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验原料、仪器和测试方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 B_4C及Al粉 |
| 2.1.2 分散剂及分散介质 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料结构与性能表征 |
| 2.3.1 相对密度 |
| 2.3.2 显微硬度 |
| 2.3.3 弯曲强度 |
| 2.3.4 断裂韧性 |
| 2.3.5 物相组成及微观形貌分析 |
| 2.3.6 差热分析 |
| 2.3.7 动态压缩强度 |
| 2.3.8 防护系数 |
| 第三章 B_4C/Al复合材料的界面反应及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.4 B_4C/Al复合材料的界面反应 |
| 3.4.1 B_4C/Al复合材料热力学反应分析 |
| 3.4.2 B_4C/Al复合材料元素界面扩散分析 |
| 3.4.3 B_4C/Al复合材料原位XRD分析 |
| 3.5 B_4C/Al复合材料结构和性能 |
| 3.5.1 B_4C/Al复合材料的相对密度 |
| 3.5.2 B_4C/Al复合材料的微观形貌 |
| 3.5.3 B_4C/Al复合材料的力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 层状B_4C/Al复合材料的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.4 层状B_4C/Al复合材料的结构与性能 |
| 4.4.1 层状B_4C/Al复合材料的显微结构 |
| 4.4.2 层状B_4C/Al复合材料的力学性能 |
| 4.5 层状B_4C/Al复合材料的断裂行为 |
| 4.6 层状B_4C/Al复合材料的强韧化机理分析 |
| 4.6.1 层状B_4C/Al复合材料的增韧机理 |
| 4.6.2 层状B_4C/Al复合材料的增强机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 层状B_4C/Al复合材料高应变速率变形及组织演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究内容和方法 |
| 5.3 霍普金森杆(SHPB)实验 |
| 5.3.1 SHPB实验装置 |
| 5.3.2 层状B_4C/Al复合材料微观结构 |
| 5.3.3 层状B_4C/Al复合材料物相分析 |
| 5.3.4 层状B_4C/Al复合材料动态压缩强度 |
| 5.4 子弹冲击实验 |
| 5.4.1 子弹冲击试验研究方法 |
| 5.4.2 层状B_4C/Al复合材料宏观损伤 |
| 5.4.3 层状B_4C/Al复合材料防护系数 |
| 5.4.4 弹丸冲击下层状B_4C/Al复合材料物相与显微结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、Al/Al_2O_3P金属基复合材料的静动态压缩性能及损伤分析(英文)（论文参考文献）
- [1]颗粒增强铝基复合板轧制成形及脉冲电流响应机理研究[D]. 杨涛. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]陶瓷/UHMWPE纤维复合材料的设计制备及弹道侵彻性能研究[D]. 李深. 江南大学, 2021(01)
- [3]SiCp增强2024铝基复合材料薄板的制备、显微组织与力学性能研究[D]. 曹富翔. 太原理工大学, 2021
- [4]搅拌摩擦加工制备Mg/ZrO2复合材料微观组织及腐蚀行为研究[D]. 陈善勇. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [5]强动载下完整及颗粒状陶瓷动态力学行为及破坏机理研究[D]. 秦国华. 中北大学, 2021(09)
- [6]层状梯度B4Cp/Al复合材料的设计与制备及抗弹机理[D]. 晁振龙. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]Al2O3空心微珠/镁基复合泡沫材料的制备及压缩性能研究[D]. 饶德旺. 广西大学, 2020(07)
- [8]车身用原位纳米颗粒增强铝基复合材料组织与性能调控研究[D]. 陶然. 江苏大学, 2020
- [9]切削SiCp/Al复合材料的颗粒损伤机理及理论建模研究[D]. 孙伟. 大连理工大学, 2020(01)
- [10]层状B4C/Al复合材料的界面研究与高应变速率变形行为[D]. 张柳. 济南大学, 2020(01)