Cu/WC疊層功能梯度材料高溫斷裂韌性的實驗研究
發(fā)布時間:2021-11-04 10:08
Cu/WC疊層功能梯度材料是由高導電、高導熱的金屬銅(Cu)基體與高硬度、高熔點、低熱膨脹系數的碳化鎢(WC)復合而成的新材料,其材料的成分和組織可以設計為在空間上分層變化,從而緩和由于結構突變引起的材料內部的應力,既能滿足對材料高導電性和高強度的要求,又能滿足在極限溫度環(huán)境(高溫、大溫度落差)下不斷反復正常工作的需要。本文運用數字圖像相關方法(Digital Image Correlation-DIC)對Cu/WC疊層功能梯度材料高溫斷裂韌性進行了實驗研究。實驗過程中用CMOS相機采集試件表面的數字圖像,應用基于DIC方法的Vic-2D軟件對每個試件采集的數字圖像進行相應的計算處理,可以得到試件裂紋尖端附近的應變場和位移場。通過變形場和位移場計算得到力-裂紋張開嘴(crack mouth opening displacement-COD)位移(P-V)曲線和力-位移(P-△)曲線,從而計算出斷裂韌性指標δC和JIC.實驗結果表明:(1)本文組建了一套基于DIC方法測試材料常溫和高溫斷裂韌性的測試系統(tǒng),通過用DIC方法測定了 Cr12MoV鋼常溫和高溫下的斷裂韌性KIC,證明此方法是可...
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數】:99 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1數字圖像相關方法原理圖??
用線彈性斷裂力學:82]中應力應變分析方法可分析帶裂紋體的斷裂問題,由此得出斷裂??韌性指標KIC。按照裂紋的力學特征和裂紋擴展面的取向關系,材料裂紋擴展有張開型裂??紋、滑開型裂紋、撕開型裂紋,也稱為I型裂紋、II型裂紋、III型裂紋(圖2.?1)。在??實際工程研究和應用中,材料和工程構件的裂紋大多屬于I型裂紋,I型裂紋最容易引起??低應力脆斷,I型裂紋是最危險的。??14??
試件尺寸
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于數字散斑相關法的緊湊拉伸試樣斷裂韌性實驗研究[J]. 鄒廣平,汪艷偉,唱忠良,周幪幪. 實驗力學. 2015(03)
[2]基于數字圖像相關方法的含雙裂紋復合材料薄板應力強度因子測量[J]. 郝文峰,原亞南,姚學鋒,馬寅佶. 玻璃鋼/復合材料. 2015(04)
[3]數字圖像相關法在WC/Cu復合材料線膨脹系數測量中的應用[J]. 俞海,郭榮鑫,夏海廷,顏峰,張玉波,何天淳. 光學精密工程. 2013(10)
[4]基于數字散斑相關方法測定Ⅰ型裂紋應力強度因子[J]. 代樹紅,馬勝利,潘一山,王洪山. 實驗力學. 2013(02)
[5]基于帶通濾波成像的高溫數字圖像相關方法[J]. 潘兵,吳大方. 光學學報. 2011(02)
[6]基于數字圖像相關方法的非接觸高溫熱變形測量系統(tǒng)[J]. 潘兵,吳大方,高鎮(zhèn)同. 航空學報. 2010(10)
[7]數字圖像相關方法中散斑圖的質量評價研究[J]. 潘兵,吳大方,夏勇. 實驗力學. 2010(02)
[8]功能梯度材料的制備與應用進展[J]. 卜恒勇,趙誠,盧晨. 材料導報. 2009(23)
[9]12Cr1MoV鋼高溫運行過程中組織和性能的研究[J]. 楊峰,于慶波. 熱加工工藝. 2009(20)
[10]數字圖像相關中基于可靠變形初值估計的大變形測量[J]. 潘兵,謝惠民,夏勇,王強. 光學學報. 2009(02)
博士論文
[1]數字圖像相關方法及其在材料損傷破壞實驗中的應用[D]. 宋海鵬.天津大學 2013
碩士論文
[1]銅基功能梯度材料的制備及性能研究[D]. 閆芬芬.燕山大學 2014
[2]數字圖像相關方法在熱結構材料高溫變形測試中的應用[D]. 王偉.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]Cu-Al2O3彌散強化銅合金的組織和高溫力學性能研究[D]. 向紫琪.中南大學 2014
[4]裂紋尖端應力應變場的數值模擬及分析[D]. 楊勁松.大連理工大學 2012
[5]Cu/WCP功能梯度材料的真空熱壓燒結工藝與性能研究[D]. 黃樂匯.昆明理工大學 2011
[6]Cu/WC功能梯度材料細觀組織與力學性能的研究[D]. 彭家成.昆明理工大學 2010
本文編號:3475522
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數】:99 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1數字圖像相關方法原理圖??
用線彈性斷裂力學:82]中應力應變分析方法可分析帶裂紋體的斷裂問題,由此得出斷裂??韌性指標KIC。按照裂紋的力學特征和裂紋擴展面的取向關系,材料裂紋擴展有張開型裂??紋、滑開型裂紋、撕開型裂紋,也稱為I型裂紋、II型裂紋、III型裂紋(圖2.?1)。在??實際工程研究和應用中,材料和工程構件的裂紋大多屬于I型裂紋,I型裂紋最容易引起??低應力脆斷,I型裂紋是最危險的。??14??
試件尺寸
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于數字散斑相關法的緊湊拉伸試樣斷裂韌性實驗研究[J]. 鄒廣平,汪艷偉,唱忠良,周幪幪. 實驗力學. 2015(03)
[2]基于數字圖像相關方法的含雙裂紋復合材料薄板應力強度因子測量[J]. 郝文峰,原亞南,姚學鋒,馬寅佶. 玻璃鋼/復合材料. 2015(04)
[3]數字圖像相關法在WC/Cu復合材料線膨脹系數測量中的應用[J]. 俞海,郭榮鑫,夏海廷,顏峰,張玉波,何天淳. 光學精密工程. 2013(10)
[4]基于數字散斑相關方法測定Ⅰ型裂紋應力強度因子[J]. 代樹紅,馬勝利,潘一山,王洪山. 實驗力學. 2013(02)
[5]基于帶通濾波成像的高溫數字圖像相關方法[J]. 潘兵,吳大方. 光學學報. 2011(02)
[6]基于數字圖像相關方法的非接觸高溫熱變形測量系統(tǒng)[J]. 潘兵,吳大方,高鎮(zhèn)同. 航空學報. 2010(10)
[7]數字圖像相關方法中散斑圖的質量評價研究[J]. 潘兵,吳大方,夏勇. 實驗力學. 2010(02)
[8]功能梯度材料的制備與應用進展[J]. 卜恒勇,趙誠,盧晨. 材料導報. 2009(23)
[9]12Cr1MoV鋼高溫運行過程中組織和性能的研究[J]. 楊峰,于慶波. 熱加工工藝. 2009(20)
[10]數字圖像相關中基于可靠變形初值估計的大變形測量[J]. 潘兵,謝惠民,夏勇,王強. 光學學報. 2009(02)
博士論文
[1]數字圖像相關方法及其在材料損傷破壞實驗中的應用[D]. 宋海鵬.天津大學 2013
碩士論文
[1]銅基功能梯度材料的制備及性能研究[D]. 閆芬芬.燕山大學 2014
[2]數字圖像相關方法在熱結構材料高溫變形測試中的應用[D]. 王偉.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]Cu-Al2O3彌散強化銅合金的組織和高溫力學性能研究[D]. 向紫琪.中南大學 2014
[4]裂紋尖端應力應變場的數值模擬及分析[D]. 楊勁松.大連理工大學 2012
[5]Cu/WCP功能梯度材料的真空熱壓燒結工藝與性能研究[D]. 黃樂匯.昆明理工大學 2011
[6]Cu/WC功能梯度材料細觀組織與力學性能的研究[D]. 彭家成.昆明理工大學 2010
本文編號:3475522
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