赵嘉煜
,
杨自春
,
曹跃云
,
李昆锋
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.009
基于陶瓷材料断裂力学理论,将影响疲劳裂纹应力强度因子的裂纹尺寸作为评价耐火砖安全使用的依据,通过研究陶瓷材料裂纹扩展的一般规律,建立了耐火材料的裂纹扩展模型,逐一计算两个影响因素对于裂纹应力强度因子的影响,得到裂纹尺寸与应力强度因子的关系曲线,可得出在一定范围内,裂纹应力强度因子随裂纹尺寸的增加而增加,但随后会逐渐降低,由此可预估含裂纹缺陷耐火砖的剩余使用寿命.
关键词:
增压锅炉
,
耐火砖
,
应力强度因子
,
裂纹扩展
袁硕伟
,
杨自春
,
宋文章
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.04.009
为了探究船用增压锅炉在变负荷运行工况下耐火砖的断裂失效行为，采用有限元法建立了耐火砖的三维模型，分析锅炉启停时耐火砖的瞬态温度场和应力场，确定拉应力最大的时刻，并将此时的温度场和应力场作为加载条件，运用扩展有限元法分析不同取向初始裂纹的扩展行为，得到了耐火材料在变负荷条件下的失效机制。研究结果表明：耐火砖在锅炉每个启停运行周期内都要经历停炉时产生的拉应力集中阶段，且应力集中在砖肋方向上占优，从而导致任意方向的随机初始裂纹沿着垂直于砖肋的同一个方向扩展、连接，直至贯穿整个耐火砖表面，这是耐火砖失效的主要模式。
关键词:
增压锅炉
,
船舶
,
耐火材料
,
失效
,
裂纹扩展
,
扩展有限元法
赵爽
,
杨自春
,
周新贵
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150278
碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC/SiC)是极具前景的高温结构材料.通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺分别制各了Pyc界面和CNTs界面SiC/SiC复合材料,对两种SiC/SiC复合材料的整体力学性能以及界面剪切强度等进行了测试表征,并对材料中裂纹的产生与扩展进行了原位观测.结果表明,两种界面SiC/SiC复合材料弯曲强度相近,但PyC界面SiC/SiC复合材料的断裂韧性约为CNTs界面SiC/SiC复合材料的两倍.在PyC界面SiC/SiC复合材料中,裂纹沿纤维-基体界面扩展,PyC涂层能够偏转或阻止裂纹,材料呈现伪塑性断裂特征;而在CNTs界面SiC/SiC复合材料中,裂纹在扩展路径上遇到界面并不偏转,初始裂纹最终发展为主裂纹,材料呈现脆性断裂模式.
关键词:
SiC/SiC复合材料
,
界面
,
力学性能
,
断裂行为
,
原位观测
古波
,
杨自春
,
袁硕伟
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.009
为了建立耐火材料微观结构随机多面体颗粒模型,基于MATLAB和ABAQUS二次开发,充分利用MATLAB快速而精准的制图能力和ABAQUS强大的二次开发功能,将计算分析获得的多面体颗粒点、线、面信息导入ABAQUS,构建了颗粒增强陶瓷材料的精确微观模型.凸型随机多面体颗粒模型能够较好地模拟耐火材料的实际细观结构,为进一步的微观力学分析提供了依据.本工作中提出的随机多面体建模方法对陶瓷、岩土等材料的微观分析具有一定借鉴价值.
关键词:
耐火材料
,
随机凸多面体
,
MATLAB
,
ABAQUS
,
二次开发
