《表2 SiC陶瓷力学性能离散元仿真结果与实测结果比较》

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《含椭圆形微孔洞SiC陶瓷的单轴压缩力学性能仿真》

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为了使建立的SiC陶瓷黏结颗粒模型与实际SiC陶瓷的主要力学性能相匹配，需要确定模型中的微观参数（比如颗粒的刚度、键的强度等）。目前，常采用试错法设置模型中的微观参数：即设定模型中颗粒的物理参数（尺寸、密度、刚度、摩擦因数等）和接触参数（接触刚度、强度等），通过数值仿真力学性能与实测力学性能的对比对模型参数进行校准，得到最佳微观参数。作者建立了单轴压缩、三点弯曲、单边切口梁弯曲及单轴拉伸二维SiC陶瓷离散元模型并进行力学性能数值仿真。单轴压缩二维模型尺寸为2mm×4mm；三点弯曲二维模型尺寸为3.6mm×0.75mm，跨距为3 mm；单边切口梁弯曲二维模型尺寸为3.6mm×0.75mm，跨距为3mm，切口高为0.375mm；单轴拉伸二维模型尺寸为4mm×0.6mm，标距为0.4mm。通过试错法确定的微观参数见表1，仿真得到失效时刻的模型见图1，仿真得到的力学性能与SiC陶瓷实测力学性能见表2。表1中：rlo为颗粒最小半径；n为颗粒最大与最小半径的比值；ρ为模型密度；E*为颗粒有效模量；K*为颗粒的法向与切向刚度之比；E-*为平行键的有效模量；K-*为平行键的法向与切向刚度之比；μ为摩擦因数。由表2可知，采用表1中的参数仿真得到的力学性能与实测力学性能的相对误差小于5%。