热冲击下带裂纹功能梯度厚壁圆筒的分析

针对功能梯度材料热冲击下的断裂问题,对功能梯度材料的材料参数分类进行加权处理,建立带裂纹功能梯度厚壁圆筒的模型;给出热量平衡方程与边界条件,建立相关问题的有限元分析格式;改进Calahan算法以适用于带状稀疏矩阵的一阶非齐次常微分方程组,完善温度场的求解过程,计算了裂纹尖端的温度应力强度因子,并且分析功能梯度材料组分构成对温度应力强度因子的影响。以上研究为带裂纹功能梯度厚壁圆筒的可靠性分析及结构优化设计提供了参考。     

受内压力的功能梯度材料圆筒应力分析

本文在有限元单元内部采用等参变换方法模拟材料特性的梯度变化，提出了适合功能梯度材料应力分析的有限元法，并用该法分析了受内压力的功能梯度材料圆筒应力分布情况。     

基于裂纹尖端应力比值的含裂纹功能梯度材料圆筒应力强度因子计算方法

由于功能梯度材料（FGM）性质的特殊性,现有含裂纹FGM结构应力强度因子计算方法难以避免复杂的矩阵运算以及数值积分。该文针对含外表面环向裂纹FGM圆筒,利用FGM圆筒与均匀材料圆筒裂纹尖端应力之间的比例关系,将复杂的FGM圆筒应力强度因子求解问题转化为简单的应力值提取问题以及经验公式计算问题,仅由均匀材料圆筒应力强度因子经验公式、均匀材料圆筒和FGM圆筒裂纹尖端应力比值即可得到任意含裂纹FGM圆筒应力强度因子。该方法仅需建立2D轴对称模型即可满足计算要求,在保证精度的基础上成功回避了传统方法中的复杂矩阵运算以及数值积分,且适用于不同FGM、筒体尺寸、裂纹深度等情况下的应力强度因子计算。通过多组算例对比分析,证明该方法计算精度高、计算过程简便,便于工程应用。     

含功能梯度材料的周期管路振动特性研究

以管路振动控制为目标,研究了含功能梯度材料的周期管路振动特性研究。利用有限元法计算功能梯度材料管路的带隙特性和应力分布情况。深入分析了影响功能梯度材料管路带隙特性的因素,包括单元内功能梯度材料管路长度,过渡函数性质,研究表明功能梯度材料能有效调节经典周期管路的带隙特性;同时功能梯度材料可以有效减弱周期管路不同材料界面处应力集中问题。研究结果为带隙调节和消除应力集中提供了一个新思路。     

流延法制备梯度功能材料的研究进展

简要介绍了梯度功能材料的产牛背景和发展历程,综述了梯度功能材料的制备方法的原理及优缺点.重点阐述了梯度功能材料的流延法制备及流延法制备梯度功能材料的国内外的研究动态和进展.     

分层屈服强度梯度蜂窝材料的动力学性能研究

基于功能梯度材料的概念,建立了具有固定相对密度的分层屈服强度梯度圆形蜂窝材料模型。在此基础上具体讨论了屈服强度梯度和冲击速度对圆形蜂窝材料变形模式及能量吸收性能的影响。研究结果表明,屈服强度梯度的变化使得蜂窝材料的局部变形模式发生了变化。中低速冲击下,分层梯度蜂窝材料冲击端的动力响应表现出分段平台特性。合理地调节屈服强度梯度的变化可以减小初始峰值应力,并能够有效地控制进入被保护结构的应力值,同时实现蜂窝材料单位质量能量吸收率的控制。研究结果可为功能梯度蜂窝材料的研究和设计提供 参考。     

功能梯度材料热应力研究进展

梯度功能材料的热应力问题贯穿梯度功能材料设计、制备、性能评价及应用整个研究领域,其中,热传导问题是热应力研究基础。介绍了梯度功能材料的概念及热传导和热应力问题的研究背景,重点分析了梯度功能材料热传导和热应力问题在数学模型、物性参数模型、解析方法、数值方法等方面的国内外研究进展,并展望进一步研究方向。     

功能梯度材料的制备及应用发展

本文从功能梯度材料的产生背景、概念、性质、研究进展以及应用范围等方面,对功能梯度材料目前的研究作以简单的概述,并简单预测了功能梯度材料今后的发展趋势。以促进梯度功能材料更好、更快、更全面的发展。     

含任意方向裂纹功能梯度材料的应力分析研究

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。      

梯度功能材料的研究与展望

梯度功能材料是基于一种全新的材料设计概念合成的新型复合材料。本文叙述了梯度功能材料的概念和开发背景,着重介绍了梯度功能材料的研究内容和现状以及在航天、核能、电子、光学、生物医学等领域的应用前景,并展望了这种新材料今后的研究动向。