基于分层法的功能梯度材料有限元分析

基于分层法,本文采用有限元模型进行功能梯度材料平面结构的力学分析。将功能梯度材料平面结构划分成若干层,每层的材料参数按函数形式变化。在此分层模型基础上得到同一层的材料参数为常数,然后各层按照常规的有限元方法进行网格划分,建立有限元模型进行功能梯度材料平面结构的力学分析。数值算例表明,功能梯度材料平面结构应力和位移的有限元计算结果与解析解吻合得很好。通过设计组分材料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。数值结果显示,弹性模量梯度系数变大对应力和位移的有限元计算结果有影响,对应力的影响较大而对位移的影响较小。     

有限元的梯度功能材料研究中的应用

阐述了近年来有限元方法在梯度功能材料成分优化设计,残余热应力分析、瞬间温度场模拟等方面的应用情况。     

有限元在梯度功能材料研究中的应用

阐述了近年来有限元方法在梯度功能材料成分优化设计,残余热应力分析、瞬间温度场模拟等方面的应用情况.     

聚合物基梯度功能材料研究进展

对正在兴起的聚合物基梯度功能材料的研究状况，特别是其制备技术的研究和开发进行了综述，并对其潜在的应用价值进行了展望。利用物质传输原理制备梯度功能材料的方法包括了基于质量传输的溶液扩散、互穿网络、相转变和溶胶一凝胶等方法；而基于能量传输的制备方法涉及到了利用电场能、磁场能、热能、重力势能、辐射能、光能以及化学能等多种方法。同时还对界面聚合、纤维排列、组分含量连续调控、复合共挤、逐层浇注、静电喷涂等基于构造原理所开发的制备技术作了简要介绍。     

梯度功能材料的研究现状与展望

本文简要介绍了梯度功能材料的基本要领及其设计思想和研究内容。着重对梯度功能材料的研究现状和发展前景作了比较全面的综述。     

梯度功能材料的裂纹问题

从断裂力学的角度,阐述了有关梯度功能材料裂纹问题的基本概念。系统归纳和总结了梯度功能材料的裂纹模型,着重讨论了裂纹尖端应力场和应力强度因子及其影响因素,并对梯度功能材料裂纹的研究发展前景提出了一些建议。     

高分子功能梯度材料的研究进展

通过不同聚合物材料以及聚合物与其它材料的巧妙梯度复合得到的高分子功能梯度材料,目前已成为材料领域的重要分支。本文从高分子功能梯度材料的类型、制备方法和应用等方面,综述了高分子功能梯度材料近年来的研究进展。     

基于高承载能力的梯度功能材料设计

本文首次提出了梯度功能材料梁的等效抗弯刚度概念,并给出了其理论表达式。利用梯度功能材料梁的等效抗弯刚度概念可计算外载作用下FGM梁滑梯度方向的应力分布,从而可方便地评价FGM的承载能力。等效抗弯刚度的提出为高承载FGM等热应力缓和以外的梯度功能材料的组成分布和结构设计提供了一条新途径。     

功能梯度材料制备方法的研究进展

功能梯度材料作为一种新型的复合材料,因其优异性能得以广泛应用.本文回顾了功能梯度材料的发展历史,综述了功能梯度材料的制备方法,其中包括粉末冶金法、等离子喷涂技术、粉末冶金法、电沉积法以及气相沉积法等,并提出了今后功能梯度材料的研究重点.     

梯度功能陶瓷材料的热应力分析

梯度功能陶瓷材料是一种非均匀材料,在一定温度场下会由于热胀不一致而形成的热应力,本文给出了该温度场条件下的解析解,从而设计,制备梯度功能陶瓷材料提供了计算依据。     

通过聚合物掺混制造梯度功能材料

何谓梯度功能材料 ?从材料表面到其内部材料的组成和它的微观结构不是均一的 ,而是呈梯度分布 ,这样的材料就叫梯度功能材料。作为宇航用超耐热复合材料的金属—陶瓷 ,可以归于此类材料。用高分子聚合物作成梯度功能材料 ,对于减轻热应力、制作生物适应材料、粘接性可控材料等都具有重要意义。例如 ,把此种材料制成薄膜 ,可以使其一面具有压敏粘接性 ,而另一面没有粘接性 ,这样就有可能作成无载体压敏胶膜了。这种功能呈梯度分布的现象 ,是学生在 1986年做实验时无意中发现的。在东京农工大秋山三郎研究室 ,学生们正做丙烯酸压敏胶与氟系聚…     

功能梯度材料单参数反演分析(英文)

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.     

功能梯度材料的研究进展及应用前景

功能梯度材料（FGM）是一种新型的功能材料,构成梯度功能材料的化学构成、微观结构和原子排列由一侧向另一侧呈连续梯度变化,从而使材料的性质和功能连续地呈梯度变化。文章综述了功能梯度材料的概念,制备工艺和国内外的研究现状,并展望了未来的应用前景。     

梯度功能材料的研究现状及发展

梯度功能材料的性能随其组成和结构的变化而缓慢变化,因而具有很高的应用价值。本文综述了梯度功能材料的设计、制备及性能评价方法,介绍了其应用及发展前景。     

铜/钨酸锆功能梯度薄膜的热应力场特征有限元分析

用有限元法建立了铜/钨酸锆缓和热应力功能梯度薄膜的数学模型,讨论了梯度薄膜的层数N,成分分布指数P,梯度层厚度Hf,基片厚度Hm与纯铜层厚度Hc,以及不同工作环境温度θ对薄膜热应力分布的影响。由热力学计算可知:梯度层数越多,缓和热应力效果越好。考虑到制备工艺复杂程度,参考数值模拟结果可知:当N≥5,P=1时,可以减小热应力最大值,热应力最大值出现在基体与梯度层的界面处;当N=5,2≤P≤3,热应力最大值位于梯度层内;适量增加梯度层厚度Hf和基片厚度Hm有利于减小热应力最大值,此梯度缓冲层在室温到α相钨酸锆陶瓷的相变温度(120℃)区间内,对于各厚度的功能铜层都有良好的保护作用。     

新型梯度功能陶瓷刀具材料的设计模型

本文首次提出对陶瓷刀具材料的组成分布，微观结构进行设计以形成梯度模型，通过不同组成分布的刀具工作过程中的热应力，机械应力及材料制备过程中的残余热应力进行了模拟，以使刀具材料内部形成与外载应力部分抵消的机制，从而提高陶瓷刀具抗磨损破损的性能。