功能梯度材料（FGM）是一種材料性能新穎的、制作工藝先進(jìn)的非均勻質(zhì)復(fù)合材料。研究人員使用先進(jìn)的復(fù)合材料加工技術(shù)將陶瓷與金屬等兩種或多種材料屬性截然不同的材料在材料結(jié)構(gòu)、材料組分以及兩種材料之間的物性參數(shù)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行具有一定規(guī)律性的、連續(xù)性的改變,由此來消除不同材料之間的復(fù)雜界面效應(yīng)。這種不同材料物性參數(shù)等多種材料特征之間的連續(xù)性、梯度性變化能夠合理的避免不同材料之間在組合過程中產(chǎn)生的應(yīng)力跳躍,可以在根本上解決傳統(tǒng)復(fù)合材料結(jié)合界面上的復(fù)雜問題。功能梯度材料結(jié)合了陶瓷與金屬兩種不同材料之間的優(yōu)勢,能夠適應(yīng)于不同類型的工作環(huán)境。功能梯度材料應(yīng)用于一些特殊領(lǐng)域不但可以抵抗低能量的沖擊,避免物體低速沖擊作用下對材料性能帶來損傷,還能夠有效的隔絕外部高溫對構(gòu)件內(nèi)部零部件帶來破壞,其應(yīng)用前景比較遠(yuǎn)大。本文首先基于經(jīng)典板理論推導(dǎo)板的幾何方程,利用平面應(yīng)力假設(shè)原理推導(dǎo)了具有溫度影響特性的板物理方程,最后在求解接觸力的問題上通過與彈簧質(zhì)量模型進(jìn)行了對比驗證,兩者在求取最大接觸力數(shù)值時的差值比率僅為0.152%,由此驗證了所選取的能量平衡方程的可靠性。然后利用ABAQUS仿真軟件對功能梯度板在剛性小球低速... 

【文章來源】：河北工程大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FGM板幾何模型

13梯度材料的材料特性通常被假定為在厚度方向呈現(xiàn)特性的基本表示方法和結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的方法區(qū)別于度材料是兩種或兩種以上的不同材料（金屬或陶瓷）組合而成的復(fù)合材料，其組分和性能也呈現(xiàn)連續(xù)性的能梯度材料的彈性模量和密度等參數(shù)進(jìn)行梯度分布度方向呈梯度變化，可用兩種數(shù)學(xué)模型模擬：（1）其中0E 是參考模量，h 是材料厚度，k 是無量綱常數(shù)的指數(shù)函數(shù)形式ayEEe0 ，其中 a 0表示金屬面，

第 2 章 FGM 板數(shù)學(xué)模型及動態(tài)控制方程建立Material Properties P0 P-1 P1 P2 P3Al2O3 ( ) 349.55e+9 0 -3.853e-4 4.027e-7 1.637e-10 ( ) 3800 0 0 0 0 ( ) 6.8269e-6 0 1.838e-4 0 0 0.26 0 0 0 0SUS304 ( ) 201.04e+9 0 3.079e-4 -6.534e-7 0 ( ) 8166 0 0 0 0 ( ) 12.330e-6 0 8.086e-4 0 0 0.3262 0 -2.002e-4 3.797e-7 0表 2-1 Al2O3和 SUS304 兩種材料溫度相關(guān)系數(shù)[63]Tab. 2-1 Temperature dependent coefficients of Al2O3and SUS304[63]


本文編號：2988275