Vol.19 No.6 黄继华等：钨合金力学行为的计算机数值模拟一宏观力学性能 ·55· α，b为模型边长.为了尽可能减少板单元及连接杆的变形和过程中连接杆的不平行对于计算 结果的影响，计算中取板单元及连接杆的刚度远大于钨颗粒和粘结相的刚度，且连接杆的长 度足够长.由于主要模拟粘结相力学参量对合金力学性能的影响，因此，计算过程中进一步假 定粘结相与钨颗粒界面为紧密结合，且变形前合金中无缺陷， 计算中对钨颗粒和粘结相均采用Mises屈服准则，即 (01-0)》2+(02-0)2+(g-0)2=20s (3) 式中，0，0，0，为主应力，0为屈服应力，考虑到钨颗粒和粘结相不同的断裂性质和模式，对钨 颗粒和粘结相采用不同的断裂判据.对于钨颗粒，取 0.m≥[a] (4) 式中，0.为最大主应力，[]为断裂临界应力.对于粘结相，取 V1/2g,-0)2+(0-0+(g,-0)1≥[a] (5) 当合金中任何一点满足断裂判据时即认为合金断裂，表】为计算的力学参数. 表1计算力学参数2，引 相 /×102GPa 柏松比4 os/×102Pa 应变硬化模量/×10MPa 钨 44.1 0.27 8.0 3.0 粘结相 2.0 0.31 5.0 1.5 *当一个参量被作为影响因素来分析时，其值是变化的， 2结果和讨论 图2为粘结相弹性模量对90W合金抗拉强度和延伸率的影响.由图可见，随粘结相弹性模 量增加，合金抗拉强度增加，但延伸率则降低.图3给出了90W合金力学性能与粘结相屈服 强度的关系.随粘结相屈服强度增加，合金延伸率呈线性规律降低，而抗拉强度则呈现较复杂 的变化.当粘结相屈服强度<800MPa时，合金抗拉强度随粘结相屈服强度增加而增加，在粘 结相屈服强度为800MPa处合金抗拉强度达到最大值.随粘结相抗拉强度增加，合金抗拉强 度和延伸率均线性增加，如图4，对于一种材料，强度的增加通常意味着塑性的降低，而图4中 980 23 (b) 960 22 920 21 20 900 19 880 18 860 17 100150200250300350400 100150200250300350400 粘结相E/GPa 粘结相E/GPa 图290W合金宏观力学性能与粘结相弹性模量的关系 (a)抗拉强度0，b)延伸率d黄继华等 钨合金力学行 为的计算机数值模拟一宏观力学性能 ， 为模 型 边 长 为 了 尽 可 能减 少板单元 及 连接 杆 的变形 和 过程 中连接 杆 的 不 平 行 对于计算 结果 的影 响 ， 计算 中取板单元及 连 接杆 的 刚度 远 大于 钨颗粒 和 粘 结相 的 刚度 ， 且 连接杆 的长 度足 够 长 由于 主要模拟粘 结相 力学参量 对合金力学性 能 的影 响 ， 因此 ， 计算过程 中进 一步假 定粘结相 与钨颗粒界 面 为紧密结合 ， 且 变形 前合金 中无缺 陷 计算 中对钨颗粒和粘结相 均采 用 陇 屈 服 准则 ， 即 ， 一 几 ， 一 ， 一 口 ， 式 中 ， 口，， 几 ， 为主应力 ， 为屈 服 应力 考虑 到钨颗粒和粘结相 不 同的 断裂性 质和模式 ， 对钨 颗粒和粘 结相 采用 不 同的断裂判 据 对于 钨颗粒 ， 取 ， 七 式 中 ， 为最大 主应力 ， 〔司为断裂 临界应力 对于粘结相 ， 取 丫 一 。 ， 一 ， 一 ， 全 当合金 中任何一点满足 断裂判 据时 即认 为合金 断裂 表 为计算的力 学参数 表 计算力学参数 ， 刀 ， 相一钨 柏松 比产 ， 于 应变硬化模量 田 粘结相 科 当一个参量被作为影 响因素来分析时 ， 其值是变化的 结果和讨论 图 为粘结相 弹性模量 对 合金抗拉强度 和延 伸率的影 响 由图可 见 ， 随粘结相 弹性模 量增 加 ， 合金抗拉强度增加 ， 但延 伸率则 降低 图 给 出了 合金 力学性 能 与粘结相 屈服 强度 的关 系 随粘结相 屈 服 强度增加 ， 合金延 伸率呈 线性规律降低 ， 而抗拉 强度 则呈现较复杂 的变化 当粘结相 屈服 强度 时 ， 合金抗拉强 度 随粘结相 屈服 强度增 加而 增加 ， 在 粘 结相 屈服 强 度为 处合金 抗拉强 度 达到 最 大值 随粘 结相 抗 拉强度 增 加 ， 合金抗 拉强 度和延 伸率均 线性增 加 ， 如 图 对于 一种材料 ， 强度 的增加 通 常意 味着 塑性 的降低 ， 而 图 中 岁 心 ﹄芝目心 粘结相 粘结相 图 合金宏观力学性能与粘结相弹性模里的关系 抗拉强度 ， 伪 延伸率