【摘 要】
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本文的主要任务是用计算细观力学的方法来模拟研究铍铝合金的力学性能。并构建一种采用三维模型来预测连续增强复合材料力学性能的方法。这种三维模型可以考虑增强体的体积分
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本文的主要任务是用计算细观力学的方法来模拟研究铍铝合金的力学性能。并构建一种采用三维模型来预测连续增强复合材料力学性能的方法。这种三维模型可以考虑增强体的体积分数、尺寸、形状以及基体的属性对铍铝合金力学性能的影响。该方法的主要步骤是：通过显微组织的分析来构建铍铝合金的细观模型，然后划分网格并构建有限元模型，最后利用ANSYS软件来计算应力和应变。基于以上的工作可以大致得到以下结论：
1.铸态铍铝合金的显微组织中，铍相和铝相呈两相分离的状态。黑色的铍相以尺度不等的块状分布于连续的铝相当中，无方向性。铍相粗大，分布不均。
2.铸态铍铝合金实质上是由纯铍和纯铝构成的连续增强复合材料。可以通过三维互相交叉的柱体贯穿于立方体的模型来模拟铍铝合金的细观组织。
3.在静态拉伸载荷的作用下，铍铝合金中的尖角处出现最大的等效应力，这有可能致使低应力水平下材料在尖角处发生断裂。铍铝合金制备的过程中，应尽量采用柱体来处理，以减小增强体附近的应力集中。合金受载的情况下，应力主要集中增强体铍上，而应变主要分布在基体上。
4.选取强度较高的基体，或是通过添加合金元来改变基体的的属性，可使基体在有效的将载荷传递给增强体铍的同时，自身因为强度的提高也可相应的承担一部分载荷，从而使合金的整体强度得到提高。
5.对不同的体积分数的铍铝进行优化分析，得到在相同静态拉伸载荷的作用下增强体铍的质量分数占到62％，铍铝合金的力学性能达到最好。铍颗粒体积分数的增加，一方面可有效的使载荷分配到每一个颗粒上，另一方面可增大对基体形变的约束作用，从而提升铍铝合金的强度。
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