Ponašanje deformacije i oštećenja Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča na temelju karakteristika sučelja
Ti/Al slojevite kompozitne ploče,Cu/Al slojevite kompozitne ploče, i Mg/Al slojevite kompozitne ploče imaju izvrsna opsežna svojstva i naširoko se koriste u zrakoplovstvu, željezničkom prijevozu i drugim poljima. Cu i njegove legure imaju prednosti kao što su visoka vodljivost i dobra sposobnost oblikovanja, dok Al i njegove legure imaju izvrsnu otpornost na koroziju i sposobnost oblikovanja. Očekuje se da će kompozitne ploče sa slojevima Cu/Al kombinirati prednosti legura Cu i Al i proširiti mogućnosti njihove primjene. Međutim, zona sučelja laminiranih kompozitnih ploča
Postojanje Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča čini ih sklonima oštećenjima tijekom deformacije, što utječe na radnu izvedbu komponenti. Hitno je potrebno proučiti mehanizam oštećenja Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča tijekom deformacije. S brzim razvojem moderne industrije, potražnja ljudi za sveobuhvatnom izvedbom metalnih materijala raste. Na primjer, dok se poboljšava sveobuhvatna izvedba materijala i teži smanjenju težine, jednokomponentni materijal teško može zadovoljiti potrebnu sveobuhvatnu izvedbu. Stoga su se pojavili kompozitni materijali s metalnim slojevima.
Cu/Al kompozitna ploča s tipičnom slojevitom strukturom kombinira visoku vodljivost i dobru sposobnost oblikovanja Cu s niskom gustoćom i otpornošću na koroziju Al, a naširoko se koristi u područjima kao što su zrakoplovni i željeznički prijevoz. Različite morfologije sučelja i omjeri debljine komponenata kompozitnih ploča s metalnim slojevima imaju značajan utjecaj na mehanička svojstva kompozitnih ploča. Koordinirajući učinak međusklopnih elemenata tijekom deformacije, kao što je valovita sučelja morfologija kompozitnih ploča pripremljenih eksplozivnim zavarivanjem. Kompozitne ploče s valovitom morfologijom sučelja imaju veću čvrstoću na smicanje tijekom deformacije zbog mehaničkog međusobnog učinka materijala svake komponente u usporedbi s kompozitnim pločama s ravnim sučeljima. Kompozitne ploče s metalnim slojevima sklone su oštećenju sučelja i kvaru tijekom deformacije. Trenutačno se istraživanje oštećenja kompozitnih ploča uglavnom usredotočuje na eksperimentalne metode, koje mogu intuitivno proučavati ponašanje materijala kod oštećenja. Međutim, eksperimentalne metode imaju uska grla u dinamičkom predstavljanju karakteristika povijesti deformacije i ponašanja loma kod oštećenja metalnih kompozitnih ploča na mikroskali. Metoda konačnih elemenata može uspostaviti modele deformacije materijala u stvarnim uvjetima, omogućujući točnu analizu karakteristika povijesti deformacije i ponašanja pri lomu slojevitih kompozitnih ploča.
Kompozitne ploče s metalnim slojevima imaju prednosti sveobuhvatne upotrebe različitih metalnih komponenti i naširoko se koriste u područjima kao što su zrakoplovni i željeznički prijevoz. Među njima, slojevita konfiguracija je najtipičnija metoda koja može istovremeno poboljšati čvrstoću i plastičnost metalnih materijala. Može prevladati obrnuti odnos između snage i plastičnosti i postići dobro podudaranje između to dvoje, što je privuklo veliku pozornost znanstvenika. Mehanička svojstva intermetalnih spojeva u zoni sučelja Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča također se značajno razlikuju od svojstava metalne matrice. Tijekom procesa deformacije, sučelje može koordinirati deformaciju metala s obje strane. Međutim, zbog postojanja karakteristika sučelja, komponente su sklone oštećenjima i kvarovima tijekom hladne plastične deformacije, što ozbiljno utječe na njihovu sigurnu radnu izvedbu. To uvelike ograničava njihovu široku primjenu i postaje tehničko usko grlo. Stoga je hitno provesti istraživanje o korelaciji između ponašanja oštećenja i mehanizma oštećenja pod ograničenjem koordinacije karakteristika sučelja. Ovo je postao ključni temeljni znanstveni problem kojim se treba pozabaviti u istraživanju, razvoju i primjeni tehnologije oblikovanja heterogenih metalnih kompozitnih ploča.
Proučavanjem karakteristika međusloja Cu/Al metalno slojevitih kompozitnih ploča precizno se dobivaju parametri oštećenja svakog slojnog materijala i uspostavlja model konačnih elemenata Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča s obzirom na utjecajnu zonu međusklopa. Mehanizam nastanka i širenja pukotina Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča proučava se kroz in-situ testove vlačnosti i simulacije konačnih elemenata, otkrivajući mehanizam deformacije materijala s obje strane koordinacije ograničenja sučelja. Eksperimentalni rezultati mogu se koristiti za optimizaciju proizvodnog procesa Cu/Al slojevitih kompozitnih ploča u kasnijoj fazi, izbjegavanje oštećenja oblikovanih dijelova i poboljšanje radnog učinka oblikovanih dijelova. Rezultati istraživanja ne samo da obogaćuju tehnologiju oblikovanja i teoriju metalnih slojevitih kompozitnih ploča, već imaju i važan znanstveni značaj za razvoj i poboljšanje teorije i tehnologije oblikovanja komponenti.
