金鑫
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吴林志
,
孙雨果
,
果立成
,
于红军
复合材料学报
采用粉末冶金方法制备出NiCr/ZrO_2功能梯度材料FGMs. 通过2种断裂试件研究了材料梯度对混合型断裂行为的影响(FGM-A试件, 裂纹位于试件的弹性模量较大一侧;FGM-B试件, 裂纹位于试件的弹性模量较小一侧). 对2种断裂试件在非对称载荷下进行准静态断裂实验, 并利用数字散斑相关方法测得Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子. 结果表明: FGM-A的裂纹的开裂角小于FGM-B的开裂角;FGM-A的弹性梯度对静态裂纹有保护作用;弹性模量的梯度变化和裂尖局部材料的断裂韧性会影响混合型裂纹的启裂.
关键词:
功能梯度材料
,
混合型裂纹
,
数字散斑方法
,
应力强度因子
,
断裂韧性
果立成
,
吴林志
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.01.016
功能梯度材料是在航空航天领域的需求背景下发展起来的,但由于生产技术及工作环境等方面的原因,功能梯度材料内部常常产生各种形式的裂纹并最终导致材料破坏,因此研究含任意方向裂纹功能梯度材料的断裂问题具有重要意义.以含有任意方向裂纹的功能梯度材料为对象,运用积分变换方法,给出了相应材料平面问题的位移场的形式解.通过引入辅助函数并利用相关条件,可将问题转化为求解一组带有Cauchy核的奇异积分方程,继而采用Lobatto-Chebyshev方法对奇异积分方程进行数值求解.最后分析了裂纹方向、材料非均匀指数、载荷条件对混合型应力强度因子的影响.
关键词:
功能梯度材料
,
任意方向裂纹
,
应力强度因子
