石墨烯及碳化硅增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的沖擊力學(xué)行為

編號：CPJS06692

篇名：石墨烯及碳化硅增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的沖擊力學(xué)行為

作者：楊宇凱 張寶 王旭東 張虎生 武岳 關(guān)永軍

關(guān)鍵詞： 沖擊力學(xué) 石墨烯 碳化硅 鋁基復(fù)合材料 本構(gòu)模型

機(jī)構(gòu)： 中國航發(fā)北京航空材料研究院 中國科學(xué)院力學(xué)研究所

摘要： 采用微機(jī)控制電子萬能實驗機(jī)和分離式霍普金森壓桿(SHPB)對石墨烯增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料和碳化硅增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實驗和動態(tài)沖擊實驗,研究石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料在不同應(yīng)變率下的沖擊力學(xué)性能,采用SEM掃描電鏡研究石墨烯增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料和碳化硅增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料的形貌特征。結(jié)果表明:在各個應(yīng)變率載荷下,添加石墨烯和添加碳化硅都增強(qiáng)了鋁合金的屈服強(qiáng)度,其中,添加石墨烯對鋁合金的屈服強(qiáng)度提升更加明顯,但不影響材料的應(yīng)變硬化率;相較于在材料中添加碳化硅,添加石墨烯弱化了材料的應(yīng)變率效應(yīng),在高應(yīng)變率條件下,添加石墨烯降低了材料的強(qiáng)度極限;選取部分實驗數(shù)據(jù),擬合確定了添加石墨烯和添加碳化硅兩種復(fù)合材料的J-C和Z-A本構(gòu)方程的參數(shù),并比較了兩種本構(gòu)模型的預(yù)測能力,對于本工作所研究的復(fù)合材料,J-C模型的預(yù)測能力更好。