Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Về khả năng chịu uốn của vật liệu dẻo được gia cố bằng các hạt rắn hình cầu
Tóm tắt
Một mô hình vi cơ học để dự đoán các tính chất cơ học của một vật liệu composite hạt được phát triển. Các hạt gia cố được giả định là cứng và có hình dạng hình cầu, trong khi ma trận được coi là đàn hồi - hoàn hảo đàn hồi. Các tương tác giữa các hạt được xem xét thông qua phương pháp Mori–Tanaka. Mô-đun đàn hồi, tỷ lệ Poisson và giới hạn bền của vật liệu composite có thể được dự đoán một cách thuận tiện và hệ thống. Các dự đoán của mô hình được thảo luận và so sánh với các lý thuyết khác. Kết luận rằng giới hạn bền của vật liệu composite có thể được cải thiện bằng cách tăng tỷ lệ thể tích của các hạt cho hầu hết các điều kiện tải trọng nhưng không cho một số đường tải trọng nhất định như tải trọng áp suất hình cầu (tĩnh). Mặt phẳng giới hạn v Mises của ma trận tinh khiết thay đổi thành một mặt phẳng giới hạn phức tạp hơn kết thúc tại hai đỉnh trên trục tải trọng hình cầu đối với vật liệu composite.
Từ khóa
#mô hình vi cơ học #vật liệu composite #khả năng chịu uốn #hạt rắn #phương pháp Mori-Tanaka #mô-đun đàn hồi #tỷ lệ Poisson #giới hạn bềnTài liệu tham khảo
Hill, R.: A self-consistent mechanics of composite materials. J. Mech. Phys. Solids 13, 213–222 (1965)
McLaughlin, R.: A study of the differential scheme for composite materials. Int. J. Eng. Sci. 15, 237–244 (1977)
Mori, T., Tanaka, K.: Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions. Acta Metall. 21, 571–573 (1973)
Christensen, R.M.: Mechanics of Composite Materials. Wiley, New York (1979)
Weng, G.J.: Some elastic properties of reinforced solids, with special reference to isotropic ones containing spherical inclusions. Int. J. Eng. Sci. 22, 845–856 (1984)
Norris, A.N., Callergari, A.J., Sheng, P.: A generalized differential effective medium theory. J. Mech. Phys. Solids 33, 525–543 (1985)
Luo, H.A., Weng, G.J.: On Eshelby’s inclusion problem in a three-phase spherically concentric solid, and a modification of Mori-Tanaka’s method. Mech. Mater. 6, 347–361 (1987)
Tane, M., Ichitsubo, T., Hirao, M., Nakajima, H.: Extended mean-field method for predicting yield behaviors of porous materials. Mech. Mater. 39, 53–63 (2007)
Nye, J.F.: Physical Properties of Crystals. Oxford University Press, London (1957)
Eshelby, J.D.: The determination of the elastic field of an ellipsoidal inclusion, and related problems. Proc. R. Soc. Lond. A 241, 376–396 (1957)
Mura, T.: Micromechanics of Defects in Solids. Martinus Nijhoff, The Hague (1982)
Chiang, C.R.: An extended Mori-Tanaka’s micromechanics model. In: \(16^{{\rm th}}\) International Conference on Composite Materials, Kyoto, Japan (2007)
Zimmerman, R.W.: Behavior of the Poisson ratio of a two-phase composite material in the high-concentration limit. Appl. Mech. Rev. 47, S38–S44 (1994)
Bishop, J.F.W., Hill, R.: A theory of the plastic distortion of a polycrystalline aggregate under combined stresses. Phil. Mag. 42, 414–427 (1951)
Bishop, J.F.W., Hill, R.: A theoretical derivation of the plastic properties of a polycrystalline face-centred metal. Phil. Mag. 42, 1298–1307 (1951)
Chiang, C.R.: Yield criterion of an FCC polycrystal under combined loadings. J. Mater. Sci. 25, 506–510 (1990)
Hashin, Z.: The elastic moduli of heterogeneous materials. J. Appl. Mech. 29, 143–150 (1962)
Chu, T.Y., Hashin, Z.: Plastic behavior of composites and porous media under isotropic stress. Int. J. Eng. Sci. 9, 971–994 (1971)
Dieter, G.E.: Mechanical Metallurgy, 3rd edn. McGraw-Hill, New York (1986)
Tandon, G.P., Weng, G.J.: A theory of particle-reinforced plasticity. J. Appl. Mech. 55, 126–135 (1988)
Qui, Y.P., Weng, G.J.: A theory of plasticity for porous materials and particle-reinforced composites. J. Appl. Mech. 59, 261–268 (1992)
Bhattacharyya, A., Weng, G.J.: The elastoplastic behavior of a class of two-phase composites containing rigid inclusions. Appl. Mech. Rev. 47, S45–S65 (1994)
Bao, G., Hutchinson, J.W., McMeeking, R.M.: Particle reinforcement of ductile matrices against plastic flow and creep. Acta Metall. Mater. 39, 1871–1882 (1991)
Reuss, A.: Berechnung der Flie\(\beta \) greneze von Mischkristallen auf Grund der Plastizitätsbedingung für Einkristalle. Z. Angew. Math. Mech. 9, 49–58 (1929)
Hu, G.K., Weng, G.J.: Some reflections on the Mori-Tanaka and Ponte Castañeda-Willis methods with randomly oriented ellipsoidal inclusions. Acta Mech. 140, 31–40 (2000)
Hill, R.: The Mathematical Theory of Plasticity. Clarendon Press, London (1950)