1、納米增強鎂合金基復(fù)合材料，由于其優(yōu)良的力學(xué)性能，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，鎂基納米復(fù)合材料力學(xué)性能的研究大多是在室溫及靜態(tài)/準靜態(tài)加載條件下進行的，這與實際工程結(jié)構(gòu)中材料所處的工況是不相符的。因此，開展高溫和動態(tài)加載條件下鎂合金基納米復(fù)合材料力學(xué)性能及行為的研究具有重要的意義。
　　本文采用高能超聲攪拌法制備了碳納米管和納米碳化硅顆粒混雜比變化，但總質(zhì)量分數(shù)始終為1％的AZ91鎂合金納米增強復(fù)合材料。采用分離式霍普金森拉桿(S

2、plitHopkinson Tensile Bar，簡稱SHTB)測試其在高溫高應(yīng)變率下的拉伸力學(xué)性能，研究分為以下幾個方面:(1)不同混雜比對鎂基納米復(fù)合材料高溫動態(tài)拉伸力學(xué)性能和行為的影響;(2)不同溫度對鎂基納米復(fù)合材料動態(tài)拉伸力學(xué)性能和行為的影響;(3)不同應(yīng)變率對鎂基納米復(fù)合材料高溫動態(tài)拉伸力學(xué)性能和行為的影響。試驗結(jié)果表明:(1)混雜比不同，復(fù)合材料的高溫動態(tài)力學(xué)性能不同;(2)復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能受溫度影響，溫度升高，材

3、料的流動應(yīng)力和抗拉強度下降;(3)應(yīng)變率影響復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能，隨著應(yīng)變率增加，復(fù)合材料的流動應(yīng)力和抗拉強度增加，表現(xiàn)為應(yīng)變率正敏感性;(4)在高溫動態(tài)載荷下復(fù)合材料表現(xiàn)出應(yīng)變率硬化效應(yīng)和溫度軟化效應(yīng)，當溫度較高時，溫度軟化效應(yīng)更明顯。
　　本文采用Johnson-Cook本構(gòu)和Johnson-Cook動態(tài)失效模型來描述鎂基納米復(fù)合材料在高溫高應(yīng)變率下的拉伸行為，根據(jù)試驗結(jié)果擬合出了鎂合金基納米復(fù)合材料的J-C本構(gòu)和J-C動態(tài)

4、失效模型的參數(shù);根據(jù)擬合的參數(shù)，采用ABAQUS有限元軟件模擬了高溫SHTB試驗，結(jié)果表明，數(shù)值模擬結(jié)果和試驗結(jié)果基本一致。
　　基于計算細觀力學(xué)理論，本文建立了增強體隨機分布的復(fù)合材料三維代表體單元模型，對其高溫動態(tài)加載過程進行模擬，通過數(shù)值模擬討論鎂基納米復(fù)合材料細觀特征（如增強體含量、增強體混雜比）和工況對復(fù)合材料高溫動態(tài)力學(xué)性能和行為的影響，數(shù)值計算結(jié)果表明:(1)增強體含量和混雜比的變化會引起動態(tài)流動應(yīng)力和拉伸強度的變化