Поведение на деформация и повреда на Cu/Al слоести композитни плочи въз основа на характеристиките на интерфейса
Ti/Al слоести композитни плочи,Cu/Al слоести композитни плочи, и Mg/Al слоести композитни плочи имат отлични цялостни свойства и се използват широко в космическото пространство, железопътния транспорт и други области. Cu и неговите сплави имат предимства като висока проводимост и добра формоспособност, докато Al и неговите сплави имат отлична устойчивост на корозия и формоспособност. Очаква се композитните плочи със слоеве Cu/Al да комбинират предимствата на сплавите Cu и Al и да разширят перспективите за тяхното приложение. Въпреки това, интерфейсната зона на ламинираните композитни плочи
Наличието на Cu/Al слоести композитни плочи ги прави податливи на повреда по време на деформация, което се отразява на експлоатационните характеристики на компонентите. Спешно е да се проучи механизмът на поведение при повреда на Cu/Al слоести композитни плочи по време на деформация. С бързото развитие на съвременната индустрия, търсенето на хората за цялостно представяне на метални материали нараства. Например, докато се подобрява всеобхватната производителност на материалите и се преследва леко тегло, еднокомпонентен материал е трудно да отговори на изискваната цялостна производителност. Поради това се появиха композитни материали с метален слой.
Композитната плоча Cu/Al с типична слоеста структура съчетава високата проводимост и добрата способност за формоване на Cu с ниската плътност и устойчивостта на корозия на Al и се използва широко в области като космически и железопътен транспорт. Различните морфологии на интерфейса и съотношенията на дебелината на компонентите на композитните плочи с метални слоеве оказват значително влияние върху механичните свойства на композитните плочи. Координиращият ефект на интерфейсните елементи по време на деформация, като вълнообразната морфология на интерфейса на композитни плочи, приготвени чрез експлозивно заваряване. Композитните плочи с вълнообразна интерфейсна морфология имат по-висока якост на срязване по време на деформация поради ефекта на механичното блокиране на всеки съставен материал в сравнение с композитните плочи с плоски интерфейси. Композитните плочи с метални слоеве са склонни към повреда на интерфейса и отказ по време на деформация. Понастоящем изследванията върху увреждането на композитните плочи се фокусират главно върху експериментални методи, които могат интуитивно да изучават поведението на увреждане на материалите. Експерименталните методи обаче имат затруднения при динамичното представяне на характеристиките на историята на деформацията и поведението при счупване при повреда на метални слоести композитни плочи в микромащаб. Методът на крайните елементи може да установи модели на деформация на материала при действителни условия, което прави възможно точното анализиране на характеристиките на историята на деформацията и поведението при счупване на повреди на слоести композитни плочи.
Композитните плочи с метални слоеве имат предимствата на цялостното използване на различни съставни метали и се използват широко в области като космическия и железопътния транспорт. Сред тях слоестата конфигурация е най-типичният метод, който може едновременно да подобри здравината и пластичността на металните материали. Той може да преодолее обърнатата връзка между сила и пластичност и да постигне добро съвпадение между двете, което привлече много внимание от страна на учените. Механичните свойства на интерметалните съединения в интерфейсната зона на Cu/Al слоести композитни плочи също се различават значително от тези на металната матрица. По време на процеса на деформация интерфейсът може да координира деформацията на металите от двете страни. Въпреки това, поради наличието на характеристики на интерфейса, компонентите са предразположени към повреди и дефекти по време на студена пластична деформация, което сериозно засяга тяхното безопасно обслужване. Това значително ограничава широкото им приложение и се превръща в техническо затруднение. Ето защо е спешно да се проведат изследвания на връзката между поведението на щетите и механизма на щетите при координацията на ограниченията на характеристиките на интерфейса. Това се превърна в ключов фундаментален научен проблем, който трябва да бъде разгледан при изследването, разработването и прилагането на хетерогенна технология за формоване на композитни плочи със слоеве метал.
Чрез изследване на характеристиките на интерфейса на композитни плочи със слоеве Cu/Al, параметрите на повреда на всеки материал на слоя се получават точно и се установява модел с крайни елементи на композитни плочи със слоеве Cu/Al, като се има предвид зоната на влияние на интерфейса. Механизмът за възникване и разпространение на пукнатини на слоести композитни плочи Cu/Al се изследва чрез in situ тестове за опън и симулации с крайни елементи, разкриващи механизма на деформация на материалите от двете страни на координацията на ограниченията на интерфейса. Експерименталните резултати могат да се използват за оптимизиране на производствения процес на Cu/Al слоести композитни пластини на по-късен етап, избягване на повреда на формованите части и подобряване на експлоатационните характеристики на формованите части. Резултатите от изследването не само обогатяват технологията на формоване и теорията на метални слоести композитни плочи, но също така имат важно научно значение за развитието и подобряването на теорията и технологията за формоване на компоненти.
