颗粒增强金属基复合材料非比例多轴棘轮行为及其本构描述

本项目拟采用实验、数值模拟及理论研究相结合的方法对颗粒增强金属基复合材料的非比例多轴棘轮行为及其本构模型进行研究。首先，对不同温度下复合材料的单轴及非比例多轴棘轮行为进行系统的实验研究，揭示其宏观棘轮变形特性；然后利用细观有限元分析，通过数值模拟进一步讨论不同微结构参数的变化对宏观棘轮行为的影响；最后在统一粘塑性本构理论和均匀化理论的框架下，建立能够准确描述该类复合材料非比例多轴棘轮行为的循环本构模型，并通过与实验结果的比较检验模型的预言能力。该研究针对的是非均匀材料循环变形行为及其本构描述这一固体力学学科领域的难点问题，研究成果必将是对循环本构关系理论研究的一个重要突破，研究具有重要的学术价值和科学意义；同时研究结果也可用于颗粒增强复合材料结构构件的设计和安全、寿命评估中，促进该类复合材料的大力发展，具有广阔的工程应用前景。