马晓波
,
王飞
工程热物理学报
基于非Fourier热传导方程,应用镜像方法考虑材料表面对热波的反射作用,采用波函数展开法研究了半无限功能梯度材料中亚表面异质圆柱夹杂的热波散射问题.给出了功能梯度材料中温度分布的一般解.分析了亚表面异质圆柱的几何参数(如夹杂大小、埋藏深度)和热物理参数(如导热系数、非均匀参数等)对功能梯度材料外表面温度的影响.热波可以通过谐和的调制激光加热在材料表面激发.本文可望为功能梯度材料的红外热波无损检测、热物理反问题的研究提供分析计算方法和参考数据.
关键词:
功能梯度材料
,
异质圆柱缺陷
,
非Fourier热传导
,
热波散射与温度分布
,
镜像方法
黄立新
,
杨真真
,
张晓磊
,
阳明
玻璃钢/复合材料
以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,基于等参梯度单元法的思想,建立功能梯度材料结构的有限元分析模型,进行有限元计算分析.数值算例表明,等参梯度有限单元法的应力和位移计算结果均与解析解吻合得很好.根据设计组分材料Y-TZP弹性模量的三种工况,讨论了弹性模量梯度系数对有限元计算结果的影响.通过有限元网格加密的数值算例,发现等参梯度有限单元法具有精度高和收敛快的特点.
关键词:
功能梯度材料
,
等参梯度单元
,
梯度系数
,
有限元分析
金鑫
,
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
李华东
,
朱锡
,
梅志远
,
邱家波
,
张颖军
复合材料学报
研究了四边简支具有功能梯度芯材的夹层板在分布载荷作用下的弯曲问题。基于Reissner假设,根据功能梯度材料的本构方程得出了应力、位移及内力的表达式,得到功能梯度夹层板的平衡方程;针对四边简支的边界条件,通过将挠度w与横向剪力Qx、Qy用双三角级数展开的方法,求解平衡方程。采用本文方法分别求解了均布载荷作用下、芯材弹性模量线性变化的功能梯度夹层板与芯材为均质各向同性材料的夹层板的弯曲挠度,并通过与经典解及有限元解进行比较,证明了本文方法的正确性。
关键词:
功能梯度材料
,
夹层板
,
简支
,
分布载荷
,
双三角级数
苗亚男
,
李忱
,
王海任
,
冯启隆
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160926.002
研究了由金属和陶瓷组成的功能梯度材料薄球壳热屈曲问题.用张量方法推导得到轴对称球壳稳定性方程.将热本构方程应用到球壳稳定性方程中,得到以位移表示的球壳热屈曲方程组.分别考虑均布外压和温度作用,采用伽辽金法计算分析简支球壳的热屈曲问题,给出薄球壳厚度、物性参数变化、内外表面温差变化引起的临界温度变化趋势和临界压力变化趋势.
关键词:
功能梯度材料
,
热屈曲
,
球壳
,
伽辽金法
,
临界压力
李俊
,
王旭升
,
柴晓娜
,
刘鹏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.12744
采用叠层法制备了(BaxSr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷.采用XRD、SEM、EDS及介电性能测试等手段分析了材料的微观结构和介电性能.结果表明:1375℃烧结3h的样品较致密、结晶良好,由钙钛矿和尖晶石两相复合而成,且材料内存在Ba/Sr比组分梯度;与不含梯度的复合陶瓷相比,梯度陶瓷不但保持了较大的介电可调度,而且具有较好的介电性能温度稳定性;在室湿(20℃)和2 kV/mm电场下,典型样品的介电可调度可达21.9％,当温度升高到60℃时,其可调度仍然保持在较大的值(9.3％).温度稳定性的改善可归因于不同组分的(BaxSr1-x)TiO3具有不同的铁电-顺电相转变温度,组分梯度的设计有利于该类材料应用温度范围的拓宽.
关键词:
复合陶瓷
,
(BaxSr1-x)TiO3/Mg2TiO4
,
功能梯度材料
,
介电性能
王诗阳
,
陈磊
,
沈海丰
,
王玉金
,
傅宇东
材料热处理学报
采用粉末层铺法和无压烧结工艺制备了组元分布指数p分别为0.1、0.3、0.7和1的4种Y2O3-W梯度材料,并进行了4种材料在600℃和400℃温差下的急冷淬火循环热震试验.结果表明:在600℃温差下,经2次循环热震后,4种材料均失效.在400℃温差下,经40次循环热震后,4种材料均未发生失效断裂.随着循环热震次数的增多,热裂纹的长度和密度也随之增加.Y2O3-W梯度材料的抗热震性能随着组元分布指数p的增大逐渐增强.当组元分布指数p=1时,Y2O3-W梯度材料具有最好的抗热震性能.
关键词:
功能梯度材料
,
氧化钇
,
钨
,
循环热震
,
热裂纹
程红梅
,
曹志远
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2009.03.005
功能梯度材料的材料参数随位置变化,以目前的实验手段来看,逐一测定各个材料参数的分布曲线工作量很大,有些材料常数的测定十分困难(特别是沿厚度材料常数梯度分布).本文利用细观元法探讨功能梯度材料参数的反演识别问题,即在获知实测位移或固有频率的情况下,对功能梯度材料的内部参数及其分布进行反演识别.显然,这可大大简化功能梯度材料的基本力学性能测试工作,为功能梯度材料的进一步研究奠定基础.
关键词:
功能梯度材料
,
细观元法
,
反演
