颗粒增强型金属基复合材料因其优良的力学性能和广泛的应用前景而受到众多研究者的关注。本文利用有限元模拟和试验分别对颗粒增强型金属基复合材料SiC_p/Al在不同因素影响下的动态力学性能进行了研究。 有限元分析模拟复合材料真实微细观结构,采用立方体单胞模型,基体立方体里面包含有不同数目的球形增强颗粒,增强颗粒的位置坐标由随机函数确定。基体和增强颗粒分别假设为弹塑性和理想弹性体,且前者应变率相关。在增强颗粒体积含量一定时,立方体单胞内颗粒数目随颗粒尺寸的变化而变化。模拟结果表明,颗粒增强金属基复合材料的流动应力水平受到颗粒尺寸、颗粒体积含量以及加载应变率这几个因素的综合影响。结果指出:颗粒尺寸越小,颗粒含量以及应变率越高,均使得SiC_p/Al复合材料流动应力越高。 本文还利用自行研制的分离式Hopkinson压杆系统对颗粒增强型金属基复合材料SiC_p/Al进行了高应变率下的动态力学性能研究,并利用金相显微镜对其变形后的内部微观破坏情况进行了观察,统计出增强颗粒的破坏演化规律,对影响颗粒破坏的因素进行了讨论,发现颗粒体积含量、加载应变率的增加都对颗粒的破坏起促进作用,并且随着变形量的增加,颗粒的破坏演化会进一步加剧。最后基于Li和Ramesh提出的关于PMMCs的解析模型,根据本试验所得数据结果及对颗粒破坏的统计数据,给出了描述SiC_p/Al在高应变率、不同颗粒体积含量下的解析模型本构方程,能有效地预估材料的动态力学行为。