陈勇
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.015
从影响热生长氧化层(TGO)变形的因素、计算模型和计算方法方面综述国内外学者近年来在热生长氧化层变形和应力方面的研究成果.详细评述热膨胀失配、蠕变、TGO生长、黏结层相变和界面形貌等因素对TGO变形和应力的影响,并介绍目前研究TGO变形和应力的主要方法和计算模型.提出:基于内聚力模型(CZM)的扩展有限元方法(X-FEM)、(扩展)Voronoi有限元模型可以解决基于传统有限元方法和断裂力学方法在研究TGO裂纹扩展问题、获取TGO临界断裂参数等方面存在的困难,是一种有前途的研究TGO变形、应力及裂纹问题的方法.
关键词:
热生长氧化层
,
应力分析
,
有限元
,
扩展有限元
,
内聚力模型
李彬
,
李方方
,
杨海军
,
王传彬
复合材料学报
为了提高陶瓷材料的断裂韧性和可靠度,改善材料抵御破坏的能力,将优化的多重增韧机制应用到氧化铝基陶瓷材料的开发中.相变增韧机制可以耗散部分能量,降低裂纹尖端处的应力集中程度,阻止或延缓裂纹扩展速率.当增强相分布较为合理、材料的致密度较高时,裂纹偏转与桥接增韧机制可以有效地削弱裂纹扩展动力,提高材料的断裂韧性.利用扩展有限元(X FEM)手段讨论了裂纹扩展问题,为分析陶瓷复合材料的多重增韧机制提供了新思路.
关键词:
氧化铝
,
陶瓷复合材料
,
多重增韧
,
相变
,
扩展有限元
邹梦杰
,
石万凯
,
肖洋轶
,
杨槐峰
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.017
用有限元法分析了Hertz接触应力下钢基体表面涂层裂纹和分层失效状况,采用无预制裂纹状况下的扩展有限元(XFEM)技术和内聚力(Cohesive)模型研究了涂层的裂纹扩展和分层失效过程.分析表明:涂层的裂纹萌生于涂层表面,并向内部扩展;涂层弹性模量越大越易产生裂纹,且裂纹扩展越深.涂层的分层失效主要是由涂层-基体界面切应力造成;由于畸变应力的存在,较薄涂层(如物理气相沉积涂层),涂层越厚越易产生分层;较厚涂层(如等离子喷涂涂层),涂层越薄越易产生分层.在另一方面,涂层的裂纹和分层会相互影响,分层会使涂层更易产生裂纹,使裂纹扩展越深,影响裂纹扩展速度;涂层裂纹会使涂层更易分层,使分层区域在远离接触区域方向上不断扩展.对比分析表明,研究结果与前人的理论及实验结果吻合较好,为今后进行涂层失效数值模拟提供了依据.
关键词:
裂纹
,
分层
,
扩展有限元
,
内聚力模型
