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초록·키워드
A continuum based microstructural modeling of particle-reinforced composites including length-scale is presented. The proposed method features finite-element representation of the particles in a matrix along with their size dependent strengthening due to geometrically necessary dislocations (GND), which is punched to the matrix by the plastic relaxation of residual stresses caused by coefficients of thermal expansion mismatch between the particle and the matrix. Results show that predicted 0.2% offset yield stresses are increasing with smaller inclusions and larger volume fractions and this length-scale effect on the enhanced strength can be observed by explicitly including GND region around the particle. It was also observed from the effective plastic strain contours that the failure may occur in four different patterns inside and outside the GND boundaries. The proposed method may be easily utilized for the strength design of particle-reinforced composites.
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