赵军
,
艾兴
,
黄新平
,
王朝霞
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.02.020
在陶瓷材料临界应力断裂理论的基础上,通过求解陶瓷圆球体第三类边界条件的瞬态温度场和瞬态热应力场,研究了陶瓷圆球的热冲击行为,建立了一个引起陶瓷圆球表面临界应力的临界温差表达式,并以此作为陶瓷圆球的抗热震参数.计算结果表明,陶瓷圆球体的临界温差大于相同Biot模数的无限大陶瓷平板的临界温差,但其表面达到临界热应力的无量纲时间远远小于无限大平板的数值.
关键词:
陶瓷材料
,
瞬态温度场
,
瞬态热应力
,
抗热震性
许杨健
,
涂代惠
,
姜鲁珍
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.03.020
用有限元和辛普生法,研究了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的梯度功能材料板的瞬态热应力问题,检验了方法的正确性,给出了对流换热边界下的瞬态热应力场分布.结果表明:材料组分的分布形状系数M、对流换热系数和环境介质温度的变化对该材料板的瞬态热应力场分布均有明显的影响;在本研究相同条件下,该材料无限自由长板在金属和陶瓷附近板内为压应力,而在板中部为拉应力.此结果为该材料的设计制备提供了准确的理论计算依据.
关键词:
梯度功能材料板
,
瞬态热应力
,
对流换热边界
,
有限元法
,
辛普生法
赵军
,
丁代存
,
艾兴
稀有金属材料与工程
采用摄动法推导出无限大对称型梯度功能材料(Functionally Gradient Materials,FGM)平板表面达到临界热应力的临界温差△Tc的表达式,作为对称型FGM陶瓷的抗热震参数.通过数值计算和分析,提出了高抗热震性对称型FGM陶瓷材料的设计原则:中心层的热膨胀系数和热扩散率应高于表面层,而中心层的弹性模量和泊松比应低于表面层.最后,进行了Al2O3-TiC对称型FGM陶瓷与均质陶瓷材料的抗热震对比试验.结果表明,本研究提出的高抗热震性对称型FGM陶瓷材料的设计原则是正确的.
关键词:
梯度功能材料
,
抗热震性
,
瞬态热应力
,
组成分布
