广义自洽有限元迭代平均化方法

将平均化方法与广义自洽有限元迭代法相结合，发展了广义自洽有限元迭代平均化方法，用于研究金属基复合材料的弹塑性行为。获得了具有平均意义的应力集中张量和弹塑性增量柔度张量，并将其应用于单向拉伸问题。给出了三轴应力状态下的基体平均增量拉伸模量，最后计算了短纤维（ＳｉＣｗ）增强铝复合材料拉伸性能，并与实验结果相比较，从而证明了本方法的有效性。

微结构对金属基复合材料宏观弹塑性性能的影响

采用广义自洽有限元迭代平均化方法分析ＳｉＣ晶须增强铝基复合材料的弹塑性拉伸行为，研究纤维长径比与体分比的变化对复合材料宏观弹塑性变形的影响．通过细观应力场的分析，讨论基体内塑性区的发展与复合材料宏观弹塑性变形过程之间的联系，指出纤维端头处基体塑性区的发展将对复合材料拉伸弹塑性行为有着显著影响．最后，还讨论了以名义屈服应力σ０．２来表征金属基复合材料的弹塑性特征的不足之处．

考虑损伤界面的多相复合材料总体平均力学性能的预测

在广义自洽有限元迭代法￣［１］的基础上研究了损伤界面对多相复合材料的总体平均横向力学性能的影响。给出了对于不同体分比和损伤界面性质的典型复合材料的数值结果。数值分析表明损伤界面的厚度及其损伤程度对复合材料总体平均横向平面应变体积模量和剪切模量有显著影响。本文还计算了损伤界面区域的局部应力场。

EFFECTS OF MICROSTRUCTURE ON THE MACROSCOPIC ELASTO-PLASTIC PROPERTIES OF METAL MATRIX COMPOSITES

The generalized self-consistent finite-element iterative averaging method was adopted to analyze the elasto-plastic tensile properties of SiC whiskers reinforced aluminum matrix composites. The effects of varying fiber's aspect ratio and volume fraction on the macroscopic elasto-plastic deformation of the composites were studied. By the analysis of microscopic stress fields, the relation between the propagation of the elasto-plastic region in the matrix and the macroscopic elasto-plastic deformation of composites was discussed. It was found that the propagation of the plastic region in the matrix between the fiber's ends would affect prominently the elasto-plastic tensile behaviour of the composites. It was shown that the characterization of the stress-strain response in terms of the 0.2% offset yield strength is incomplete.

界面对金属基复合材料轴向弹塑性拉伸性能的影响及局部应力场的分析

本文建立在广义自洽有限元迭代平均化方法的基础上，计算了存在弹性界面相的ＳｉＣ晶须增强铝基复合材料的轴向弹塑性拉伸性能。研究了界面厚度以及界面在不同纤维长径比和体分比情况下对复合材料轴向拉伸性能的影响。