蒋鹏琛，徐颖

(南京航空航天大学 能源与动力学院，江苏 南京 210016)

0 引言

碳化硅颗粒增强铝基复合材料理化性能优越，在航空航天领域的探索应用逐渐深入[1]。航空发动机部件旋转会引入大量周期性载荷，疲劳问题不可避免。为了解决SiCp/2009Al复合材料的疲劳相关问题，探究其循环载荷下的力学行为，对其投入实际应用有重要的工程意义。

颗粒增强金属基复合材料由于其颗粒的随机排布和各向同性的特点，在宏观领域往往呈现出与基体材料相似的性能。根据T JONG等人的循环应力应变试验，表明金属基复合材料的循环软、硬化行为与基体一致，并强烈地依赖于环境温度和材料所经历的热处理[2]。为了描述此类复合材料的力学行为，ZHU等采用宏观本构模型研究了SiCp/Al材料的塑性流动现象[3]。根据黄文、聂旭等的研究成果，碳化硅铝基复合材料在400℃以上时，单轴拉伸曲线出现明显的率相关性[4]；DOGHRI I等[5]对金属基复合材料的循环行为进行研究时，也发现了其中的率相关性。但是经典的弹塑性本构模型无法准确地描述材料力学行为的率相关性，因此本文从宏观唯象学观点出发，基于SiCp/2009Al复合材料的循环力学特性，采用与应变率相关的黏塑性本构理论建立其循环本构模型。到目前为止，黏塑性本构理论已经发展出多种比较完备的论点，根据屈服函数是否与流动法则相关联，可以将其分为以Chaboche及Bodner-Partom(后文中简称为B-P)本构理论为代表的两类[6]。

本文以试验为基础研……