功能梯度材料应用及动力学分析

介绍了功能梯度材料的概念和材料的特点,以及目前一些应用功能梯度材料的领域。简单介绍了应力集中问题的历史与研究现状,浅析功能梯度材料中孔洞或缺陷由反平面剪切波引起动应力集中问题。     

梯度复合材料制备技术研究进展

综述了功能梯度材料 (FGM)制备技术的基本原理、特点 ,简要介绍了国内外近年来功能梯度材料制备技术研究的现状 ,并提出制备技术是功能梯度材料发展和应用的关键     

梯度功能复合材料

<正> 1 梯度功能材料诞生的社会背景 与开发航天飞机机体表面防热系统相关连,我国宇宙科学和材料科学工作者提出了一个还听不惯的新奇材料概念,叫做“梯度功能材料”,对此,被核准用科学技术振兴调整费进行调查研究已有三年。调查研究有了结果,从昭和62年开始三年间,用上述经费成立了“为缓和效应力的梯度功能材料开发基础技术研究”组织,进而在1988年2月把梯度功能从单纯的机械功能扩展为电气,化学,光学,原子核和生物等领域,成立了在广阔范围内进行梯度功能材料研究开发的产业界,政府和学术界的联合组织——梯度     

梯度飞片材料的制备及其准等熵压缩技术

波阻抗梯度飞片材料作为一类新型的功能梯度材料,在准等熵压缩技术中有重要的应用.本研究采用粉末冶金技术和平面扩散焊接方法分别制备了两种类型的波阻抗梯度飞片"Multi-ply"和"Pillow",利用它们成功实现了对靶材料的准等熵压缩.论文重点对这两种梯度飞片的制备及其准等熵压缩效果进行了研究,并分析了二者之间的差异.     

梯度功能材料及其研究现状与发展趋势

叙述梯度功能材料的基本概念和制造方法、研究现状及发展趋势，最后提出关于其应用的几点看法     

防弹功能梯度装甲材料结构优化设计及仿真

提出了一种"按照强度从小到大的材料铺层顺序"的方法来构造防弹用功能梯度装甲材料.计算机仿真计算表明,这种按照"从软到硬"、材料强度沿厚度呈线性梯度变化的铺层顺序制备的功能梯度装甲材料,较传统的"从硬到软"的铺层顺序构造的功能梯度装甲材料,抗侵彻能力更强.     

功能梯度材料评价方法的进展

一个研究功能梯度材料的国家项目正在进展中,它旨在开拓可用于航天飞机超耐热材料发展所需要的基本技术。功能梯度材料是一种新的复合材料,它用各种方法设计的成份和显微结构在每一处都是连续变化的,从而使它具有减轻诱导热应力的最大作用。该项目的研究中心分为三个小组:材料设计组、材料合成组及材料评价组。本文特别着眼于材料评价组的活动,概述了功能梯度材料项目的研究现状。为了提供材料设计数据并评价材料合成组提供的功能梯度材料的机械性能及隔热性能,设计了下冽试验方法:①小穿孔试验;②激光加热热冲击试验;③隔热性能试验。本文概述了这些试验方法及到目前为止所获得的试验结果。最后,从这三个研究组学科之同相互配合关系,讨论了试验方法标准化及建立材料性能数据库的意义。     

梯度功能涂层的显微组织和性能

研究用氧乙炔喷涂法制备Ａｌ２Ｏ３／Ｃｕ 梯度功能材料的显微组织和性能。结果表明,加５％ Ａｌ添加剂呈线性变化的梯度功能材料,抗热震性好,金相组织为互相重叠的层状组织。涂层与基体的结合处为塑性断口,沿着梯度涂层厚度方向,Ａｌ、Ｃｕ 两元素呈梯度分布。相分析表明,适量的Ａｌ添加剂加入,起到液相烧结作用,生成δ－ Ａｌ４Ｃｕ９ 新相,提高了基体与涂层的结合强度     

功能梯度铝基非晶态合金

功能梯度铝基非晶态合金日本Ｔｏｈｏｋｕ大学材料研究所的一个研究小组与ＹｏｓｈｌｄａＫｏｇｙｏＫＫ（Ｙｋｋ）合作研制了一种成分随材料厚度方向渐变的非晶态铝合主，该合金是由反应溅射的方法制造的。与单相复合材料相比，这种材料显示出优越的梯度功能特性，其耐热...     

陶瓷-金属功能梯度复合材料在装甲防护中的应用

重点说明了陶瓷-金属功能梯度复合材料用作防护装甲的优点，介绍了陶瓷-金属功能梯度复事装甲材料的研究现状，并对该种复合材料的未来发展做了论述。     

步枪弹高速冲击下防弹头盔功能梯度泡沫内衬的防护性能

为开发能够抵御步枪弹的新型防弹头盔,研究功能梯度泡沫内衬在防弹头盔中的防护作用,通过材料压缩试验获得30 kg/m3、45 kg/m3和60 kg/m33种不同密度发泡聚丙烯泡沫的力学性能,开展枪弹高速冲击功能梯度泡沫内衬防护下的假人颅脑试验并进行仿真研究.利用人颅脑试验和数值模拟计算,分析均质泡沫、正负梯度、凹凸梯度...     

功能梯度防热材料在高超声速飞行器热防护上的设计研究

研究梯度型防热材料的烧蚀/温度场计算方法,基于分层法,将梯度型防热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,在此基础上对材料的热防护方案进行烧蚀/温度场计算。通过与单层均质防热材料、单层均质低密度防热材料、双层式防热材料和夹层式防热材料计算结果的对比分析,指出梯度型防热材料的优势,以及运用于高超声速飞行器需关注和解决的问题。研究结果表明,梯度型防热材料在不增加表面的热解烧蚀量的情况下,能明显减少向内部结构传导的热量,大大减轻防热结构的重量,显示了在高超声速气动热防护领域极高的防热效率和应用前景。     

压电压磁功能梯度板中的SH波

基于线性磁—电—弹性理论,得到了横观各向同性压电压磁功能梯度板中的SH波控制方程。应用勒让德正交多项式级数展开法求得了其渐进解,得到了相应的频散曲线。初步探讨了这种多项式方法在解决此问题时的收敛性。研究了压磁性和压电性对SH波的不同影响,并分析了其影响因素。最后分析了材料的梯度形式对压电效应和压磁效应的影响。     

日本藤津(Fujitsu)有限公司研制的梯度功能材料

<正> 据英国《材料前沿》杂志1991年10月号报道,日本藤津有限公司用等离子激活烧结技术生产了一种由金属钛和部分稳定化处理的二氧化锆制成的梯度功能材料。按该公司的说法,这种材料只要2min就可以制成,而其他的部分稳定化处理的二氧化锆和钛梯     

低温挤压自由成形技术及其应用

综述低温挤压自由成形技术(Freeze-form extrusion fabrication,FEF)的工作原理、工艺特点、研究现状、应用展望及未来研究面临的问题。详细介绍低温挤压自由成形工艺装备的组成及研究现状。重点探讨低温挤压自由成形技术的应用领域及研究中面临的问题。认为低温挤压自由成形技术在航空航天、功能梯度材料零件制造、生物制造工程及概念原型与功能原型件制造等领域有广阔的应用前景。工艺参数优化、成形材料的选择、成形过程中的温度及干扰因素的控制是未来研究中面临的主要问题。     

梯度陶瓷金属装甲复合材料研究进展

详细综述了梯度陶瓷金属装甲复合材料的制备工艺,冲击加载下的动态响应,材料设计,抗弹性能与数值模拟方面的研究进展;讨论了梯度陶瓷金属装甲复合材料在装甲应用方面的优势,并指出了进一步研究重点。     

本刊1991年发表的部分获奖论文

<正> 据统计,本刊1991年发表各类学术论文156篇,其中有关陶瓷材料、复合材料,功能梯度材料、金属间化合物材料、超塑性材料等,都是目前国际上材料研究的热点和发展的前沿,为我国材料科学的发展起到了宣传、引导、推荐和促进作用。其中有关气相沉积、快速凝固、激光合成、激光处理、电子束加热、超细粉制备、爆炸复合、     

功能梯度热障涂层热负荷下的有限元分析

针对ＺｒＯ２－ＮｉＣｒＡｌ材料体系制备的功能梯度热障涂层，采用有限元方法研究了在热负荷下的残余应力，隔热工作应力和循环状态下的瞬态温度和瞬态热应力，为该材料体系在制备和使用过程中的性能评价，破坏机理的分析等提供重要的理论依据。     

电场对燃烧合成梯度功能材料的影响

采用电场激活自蔓延高温燃烧合成(FASHS)技术制备了致密度高、且晶粒细小的TiC-Fe-Ni系梯度功能材料。外 加电场通过焦耳加热效应及电流分配作用使蔓延波自持续下去,克服了SHS的热力学及动力学局限性,提高反应率;试验 发现,电场促使梯度过渡层在宏观上呈均匀分布和稳定过渡;反应前沿的成分梯度是传质现象的驱动力,它促使Ni3Ti、 Fe5C2的生成。电场通过增加电子和离子的运动速度,加快了离子的交换过程,使反应更加充分,生成物的成分更均匀。     

梯度温度场中多胞材料牺牲层的抗冲击分析

针对多胞材料作为牺牲覆盖层防护结构来保护主体结构经受爆炸/冲击载荷的典型应用,分析了梯度温度场中多胞牺牲层的抗冲击行为。基于多胞材料的刚性-理想塑性-锁定模型,建立了梯度温度场中多胞牺牲层的一维冲击波模型,揭示了冲击波在多胞牺牲层中的传播特性,并获得了多胞牺牲层临界厚度和临界冲击速度随梯度温度场分布的依赖关系。通过有限元方法采用基于实验数据的多胞材料刚性-幂指数硬化模型验证了理论模型的有效性。推导了梯度温度场多胞牺牲层的临界厚度、临界冲击速度以及端面载荷历史等与温度场分布的关系,给出了给定长度的多胞牺牲层临界冲击速度与牺牲层端面温差的关系。结果表明,对于已设计完成的闭孔多胞材料牺牲覆盖层结构,当支撑端温度不变、冲击端温度升高时,结构容许的临界冲击速度是线性降低的。