Deformasjon og skadeoppførsel av Cu/Al lagdelte komposittplater basert på grensesnittegenskaper
Ti/Al lagdelte komposittplater,Cu/Al lagdelte komposittplater, og Mg/Al lagdelte komposittplater har utmerkede omfattende egenskaper og er mye brukt i romfart, jernbanetransport og andre felt. Cu og dets legeringer har fordeler som høy ledningsevne og god formbarhet, mens Al og dets legeringer har utmerket korrosjonsbestandighet og formbarhet. Cu/Al lagdelte komposittplater forventes å kombinere fordelene med Cu og Al legeringer og utvide deres bruksmuligheter. Imidlertid grensesnittsonen til laminerte komposittplater
Eksistensen av Cu/Al lagdelte komposittplater gjør dem utsatt for skade under deformasjon, noe som påvirker serviceytelsen til komponentene. Det haster med å studere skadeadferdsmekanismen til Cu/Al-lagrede komposittplater under deformasjon. Med den raske utviklingen av moderne industri øker folks etterspørsel etter omfattende ytelse av metallmaterialer. For eksempel, mens det forbedrer den omfattende ytelsen til materialer og streber etter lettvekt, er et enkeltkomponentmateriale vanskelig å oppfylle den nødvendige omfattende ytelsen. Derfor har metalllagrede komposittmaterialer dukket opp.
Cu/Al komposittplaten med en typisk lagdelt struktur kombinerer den høye ledningsevnen og gode formbarheten til Cu med den lave tettheten og korrosjonsmotstanden til Al, og er mye brukt i felt som romfart og jernbanetransport. De forskjellige grensesnittmorfologiene og komponenttykkelsesforholdene til metalllagrede komposittplater har en betydelig innvirkning på de mekaniske egenskapene til komposittplatene. Den koordinerende effekten av grensesnittelementer under deformasjon, for eksempel den bølgete grensesnittmorfologien til komposittplater fremstilt ved eksplosiv sveising. Komposittplater med bølget grensesnittmorfologi har høyere skjærstyrke under deformasjon på grunn av den mekaniske sammenlåsingseffekten til hvert komponentmateriale sammenlignet med komposittplater med flate grensesnitt. Metalllagrede komposittplater er utsatt for grensesnittskade og svikt under deformasjon. For tiden fokuserer forskning på skade på komposittplater hovedsakelig på eksperimentelle metoder, som intuitivt kan studere skadeoppførselen til materialer. Eksperimentelle metoder har imidlertid flaskehalser i dynamisk presentasjon av deformasjonshistoriekarakteristikkene og skadebruddoppførselen til metalllagrede komposittplater i mikroskala. Den endelige elementmetoden kan etablere materialdeformasjonsmodeller under faktiske forhold, noe som gjør det mulig å nøyaktig analysere deformasjonshistoriekarakteristikkene og skadebruddoppførselen til lagdelte komposittplater.
Metalllagrede komposittplater har fordelene med omfattende utnyttelse av ulike komponentmetaller og er mye brukt i felt som romfart og jernbanetransport. Blant dem er lagdelt konfigurasjon den mest typiske metoden som samtidig kan forbedre styrken og plastisiteten til metallmaterialer. Det kan overvinne det omvendte forholdet mellom styrke og plastisitet og oppnå en god match mellom de to, noe som har tiltrukket seg mye oppmerksomhet fra forskere. De mekaniske egenskapene til intermetalliske forbindelser i grensesnittsonen til Cu/Al lagdelte komposittplater skiller seg også betydelig fra de til metallmatrisen. Under deformasjonsprosessen kan grensesnittet koordinere deformasjonen av metaller på begge sider. På grunn av eksistensen av grensesnittkarakteristikker er imidlertid komponenter utsatt for skade og defekter under kald plastisk deformasjon, noe som alvorlig påvirker deres sikre serviceytelse. Dette begrenser deres brede anvendelse og blir en teknisk flaskehals. Derfor er det presserende å forske på sammenhengen mellom skadeatferd og skademekanisme under begrensningen koordinering av grensesnittkarakteristikker. Dette har blitt et sentralt grunnleggende vitenskapelig problem som må løses i forskning, utvikling og anvendelse av heterogen metalllagdelt komposittplateformingsteknologi.
Ved å studere grensesnittkarakteristikkene til Cu/Al metalllagrede komposittplater, oppnås skadeparametrene for hvert lagmateriale nøyaktig, og en finitt elementmodell av Cu/Al lagdelte komposittplater med tanke på innflytelsessonen til grensesnittet etableres. Sprekkeinitierings- og forplantningsmekanismen til Cu/Al lagdelte komposittplater studeres gjennom in-situ strekktester og finite element simuleringer, og avslører deformasjonsmekanismen til materialer på begge sider av grensesnittbegrensningskoordineringen. De eksperimentelle resultatene kan brukes til å optimalisere produksjonsprosessen av Cu/Al lagdelte komposittplatekomponenter på et senere stadium, unngå skade på de formede delene og forbedre serviceytelsen til de formede delene. Forskningsresultatene beriker ikke bare formingsteknologien og teorien til metalllagrede komposittplater, men har også viktig vitenskapelig betydning for utvikling og forbedring av komponentdannende teori og teknologi.
