含椭圆形微孔洞SiC陶瓷的单轴压缩力学性能仿真

姜胜强^1,2，何明学^1,2，黎旭^1,3，唐超^1,2

1. 湘潭大学机械工程学院2. 湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心3. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

摘 要：定义了不同尺寸的椭圆形微孔洞缺陷并引入到校准后的SiC陶瓷离散元模型中,采用单轴压缩仿真方法研究了微孔洞倾角、长径比和面积对SiC陶瓷压缩性能的影响。结果表明:微孔洞的存在降低了试样的抗压强度和弹性模量,提高了泊松比。在较小的倾角下,微孔洞长径比越大,试样的抗压强度和弹性模量越小,泊松比越高;随着倾角的增大,长径比对抗压强度、弹性模量和泊松比的影响逐渐减小,当倾角增大至60°以上后,抗压强度、弹性模量和泊松比均接近于无缺陷试样的。随着微孔洞面积的减小,长径比和倾角对试样抗压强度的影响逐渐减弱;当微孔洞长径比为1或倾角为90°时,增大微孔洞面积对抗压强度的影响不大。

关键词：SiC陶瓷;椭圆形微孔洞缺陷;力学性能;离散元法;单轴压缩仿真;