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块体金属玻璃基复合材料既具有高强度又具有良好的韧性,具有广阔的应用前景。考虑金属玻璃基复合材料在实际工程应用时面对的复杂服役环境,对其率敏感性变形行为开展研究很有必要。目前,对于金属玻璃基复合材料率敏感性行为的研究多集中于实验研究,但由于受到合金成分、材料微观结构和实验环境等因素的影响,实验数据较为分散,无法对其进行系统全面的理论分析。本文将采用有限元方法,对金属玻璃基复合材料在室温和低应变率条件下的率敏感性变形行为进行数值模拟,探讨材料率敏感性变形行为的变形机理及影响因素,并进一步通过均匀化方法建立细观粘塑性本构模型,描述复合材料在不同应变率下的力学行为,为块体金属玻璃基复合材料的制备和工程应用提供参考。主要研究工作如下:1.将热力耦合本构方程编写成有限元软件ABAQUS的用户材料子程序(UMAT),在有限元模拟过程中调用该子程序来描述金属玻璃的变形行为。并对纯金属玻璃在不同应变率下的变形进行有限元模拟,将模拟结果与实验数据对比,验证了该本构模型可以合理描述金属玻璃的率敏感性变形行为。2.对金属玻璃基复合材料在室温和低应变率条件下的率敏感性变形行为和变形机理进行了有限元模拟研究。首先对构建的几何模型和选用的本构模型的合理性进行验证,然后进一步考虑复合材料中增韧相率效应以及微结构对金属玻璃基复合材料率敏感性变形行为的影响。结果表明:金属玻璃基复合材料的率敏感性由基体和增韧相的率敏感性共同决定;不管增韧相是否表现率效应,当应变率越大时,基体内剪切带扩展得越快,剪切带内温升越大,复合材料越容易发生破坏;相比于增韧相不表现率效应,当增韧相表现率效应时复合材料的宏观塑性变形能力得到提升。增韧相体积分数对金属玻璃基复合材料的率敏感性变形行为和力学性能存在明显影响,且体积分数越小,复合材料应变率敏感系数越大。增韧相形状对金属玻璃基复合材料的率敏感性变形行为和力学性能存在影响,且长径比?越大,复合材料应变率敏感系数越大。3.基于Eshelby等效夹杂理论和广义增量仿射线性化方法,通过推广的Mori-Tanaka均匀化方法建立了块体金属玻璃基复合材料的细观粘塑性本构模型,并对其进行数值实现。将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:该细观本构模型能合理描述金属玻璃基复合材料的单调拉伸和单调压缩变形行为,在低应变率条件下对复合材料率敏感性变形行为的描述也较好。