梯度功能材料的体积分数和物性系数的研究状况

介绍了国外有关梯度功能材料的体积分数和物性系数问题的研究状况，并对其研究特点进行了评述。     

梯度功能材料的体积分数和物性系数的研究状况

介绍了国外有关梯度功能材料的体积分数和物性系数问题的研究状况,并对其研究特点进行了评述.     

梯度功能材料轴承的热弹性分析

针对梯度功能材料圆柱壳的轴对称热弹性响应和球壳的球对称热弹性响应提出了简单而精确的解。类似于复合材料层合结构的研究，将梯度功能材料圆柱壳或球壳沿厚度分为若干层，各层视为均匀材料，从而导出温度解、位移解和应力解。只要层数足够大，其解将收敛于精确解。算例检验了解的收敛性，讨论了分层数的选取以及材料和结构参数对热弹性响应的影响。所述方法对非均匀材料结构的分析具有借鉴作用。     

梯度功能材料热弹性应力的分析方法

本文介绍了近年来国外有关梯度功能材料热弹性应力问题的最新研究方法，并对其方法特点进行了评述。     

梯度功能高分子材料的研究

概括了国内外梯度功能高分子材料的研究近况，介绍了高分子梯度结构的类型、溶液扩散制备法、高分子梯度结构表征方法、形成机理、材料特性和应用等。     

梯度功能材料热弹性应力的分析方法

本文介绍了近年来国外有关梯度功能材料热弹性应力问题的最新研究方法，并对其方法特点进行了评述．     

功能梯度材料的进展

功能梯度材料是一种新型复合材料，介绍了功能梯度材料的概念，制备工艺，应用领域，设计方法及其特征评价，并讨论了功能梯度材料研究的主要方面。     

功能梯度材料板Ⅱ型裂纹的断裂力学研究

对含Ⅱ型裂纹正交异性功能梯度材料的应力场和位移场进行理论分析,并首次推导出正交异性功能梯度材料的裂纹尖端应力场、位移场和梯度应力强度因子的理论计算公式.本研究成果对功能梯度材料的断裂分析有重要的工程使用价值和理论价值.     

功能梯度材料厚板的三维弹性分析

基于三维弹性理论给出了功能梯度材料厚板的基本方程,并用有限元软件-Ansys,采用三维各向同性有限单元,按照复合材料层合板模拟均布荷载下的厚板,讨论了四边简支的边界条件,梯度指数和板的厚宽比等因素对板的无量纲挠度以及无量纲应力的影响。三维数值模型给出的挠度和应力分布不同于基于Kirchhoff-Love直法线假设的经典层合板理论给出的挠度和应力分布。     

横观各向同性功能梯度圆板弯曲问题的精确解

对周边为弹性支承边界条件下的横观各向同性功能梯度材料圆板轴对称弯曲问题进行了分析.将位移函数写成傅里叶-贝塞尔级数的形式,根据横观各向同性功能梯度材料基本方程,并针对指数函数形式的梯度分布情况,对功能梯度圆板轴对称弯曲问题的位移和应力进行了精确分析.并通过具体算例,分析了在圆板上、下表面荷载作用下,材料性质的不同梯度变化对圆板结构响应的影响.分析结果表明,材料性质的梯度变化对圆板的力学性能有显著影响.     

梯度功能材料热应力缓和优化设计

在研究梯度功能材料效应力缓和优化问题时,提出了一个分析梯度功能材料中间层体积组分规律的关系式．并运用这个关系式．结合优化理论,对效应力缓和梯度功能材料进行了计算,并得出一些对梯度功能材料设计有价值的结论。     

Design and Synthesis of Ti-ZrO2 Functionally Graded Materials

Functionally graded materials (FGMs) based on titanium-zirconia system have been prepared by powder metallurgical method. The graded interlayer number and the compositional distribution have been designed by elastic finite element method. The inierfacial microstructure between layers, the combining state of phases between Ti and ZrO2 have been investigated by means of XRD (X-ray dif fraction), SEM (scanning electron microscope), EDS (energy dispersive spectrometer) and so on. The co-existing region of Ti and ZrO2 has been determined by thermodynamic calculation to control the sintering atmosphere. The experimental results show that the joint between Ti and ZrO2 phases is physical in this composite and ZrO2, mainly exists as tetragonal phase. The microstructure of Ti-ZrO2, system FGM exhibits a transition from a zirconia particle dispersion in a titanium matrix to an inverse dispersion of titanium in zirconia. The gradient structure of titanium and zirconia can relieve thermal stress.     

DQM求解功能梯度圆板轴对称线性弯曲问题研究

基于一阶剪切变形板理论,研究了功能梯度圆板在均布机械载荷作用下的轴对称线性弯曲问题.假设功能梯度材料性质只沿板厚方向变化,且服从幂函数规律,推导了该问题的控制方程,考虑固支边界条件,用微分求积法对其进行数值求解.利用求解结果讨论了功能梯度材料的梯度参数、板厚半径比对圆板线性弯曲的影响.     

Influence of Inclusion Shape on Thermoelasto-Plastic Optimun Design of Ceramic Metal Functionally Graded Materials

A nonlinear finite element method is applied to observe how inclusion shape influence the thermal response of a ceramic-metal functionally graded material (FGM). The elastic and plastic behaviors of the layers which are two-phase isotropic composites consisting of randomly oriented elastic spheroidal inclusions and a ductile matrix are predicted by a mean field method. The prediction results show that inclusion shape has remarkable influence on the overall behavior of the composite. The consequences of the thermal response analysis of the FGM are that the response is dependent on inclusion shape and its composition profile cooperatively and that the plastic behavior of each layer should be taken into account in optimum design of a ceramic-metal FGM.     

功能梯度材料的点插值无网格法

建立了一种新的求解功能梯度材料问题的点插值无网格法,这种无网格方法将径向基函数和多项式基函数耦合构造具有插值特性的近似函数,并将其应用于弹性力学问题Galerkin形式的无网格方法。在计算过程中,取高斯点的材料参数模拟功能梯度材料特性的变化,由于形函数及其导数的构造相对简单,并且满足Delta函数性质,所以该方法具有计算量小、精度高、可以像有限元法一样直接施加边界条件的优点。最后通过数值算例证明了该方法的有效性。     

二维热弹性功能梯度板的自由振动分析

研究正交各向异性二维热弹性功能梯度板的自由振动问题。假设材料参数沿板厚方向按任意函数规律变化,基于状态空间法和Peano-Baker级数,获得了二维热弹性功能梯度平板自由振动问题的解。通过算例,分析了当材料为线性分布时,不同的梯度参数和板厚对平板最小固有频率的影响,以及不同的分布函数对最小固有频率的影响。     

微分求积法求解功能梯度材料梁的弯曲问题

基于Reddy三阶剪切变形理论,研究了功能梯度材料梁的线性弯曲问题,假设功能梯度材料性质只沿梁厚度方向变化,且服从幂函数规律,推导了问题的控制方程,考虑固支边界条件,并选用合适的计算结构,用微分求积法对其进行数值求解.利用数值结果考察了材料的梯度性质,载荷条件、细长比等对梁弯曲行为的影响.结果表明:相同条件下,FGM梁...     

p型Bi2Te3/CoSb3系结构梯度热电材料性能研究

采用放电等离子烧结法制备了 Bi2 Te3/ Co Sb3二元梯度热电材料。 SEM分析结果表明 :均质材料 Bi2 Te3和Co Sb3在界面处结合紧密。当热端和冷端的温度分别保持在 80 0 K和 30 0 K时 ,分别对 2种均质材料的界面结合处的温度和长度进行了计算和设计 ,得出梯度热电材料界面结合处的最佳温度约为 5 0 0 K,相应的 Bi2 Te3和 Co Sb3长度分别为1.2 mm和 10 m m。同时通过对梯度热电材料的赛贝克系数和功率因子的研究发现 :梯度热电材料的赛贝克系数相对于均质材料在一个较宽的温度范围内具有较高的数值 ;在 36 0～ 4 6 0 K的温度范围内 ,梯度热电材料具有较 2种均质材料Bi2 Te3和 Co Sb3高的功率因子     

金属-陶瓷梯度材料动态温度响应变物性分析模型研究

以ZrO_2/Ti-6Al-4V金属-陶瓷梯度材料为例,研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态温度响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的热导率和热容随温度变化的特性(即变物性特性)对动态温度响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击载荷作用时,变物性特性对材料的动态温度响应和材料隔热性能预测的影响十分明显,在对梯度材料的隔热性能进行优化设计时,必须采用动态变物性温度响应分析模型和理论进行分析。