彈性體間的接觸面積因加載而縮小的現(xiàn)象,稱為退讓接觸,作為一類較為隱蔽而罕見(jiàn)的接觸問(wèn)題,長(zhǎng)期以來(lái)未能得到足夠關(guān)注。然而,實(shí)驗(yàn)結(jié)果已揭示,退讓接觸是導(dǎo)致土木工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件中鍍層剝離和脫落行為的重要原因之一,因此,針對(duì)多層彈性結(jié)構(gòu),建立恰當(dāng)?shù)牧W(xué)模型,并進(jìn)行理論、實(shí)驗(yàn)或計(jì)算分析,已成為亟待解決的重要任務(wù)。功能梯度材料意指材料的物理性能沿空間呈連續(xù)變化的性態(tài),是具有迥異性能的兩種材料之間的理想過(guò)渡介質(zhì),也常用作基底涂層,以獲得顯著區(qū)別于基底的某種物理性能,如渦輪葉片熱障涂層�；谏鲜霰尘�,本文旨在探究功能梯度涂層對(duì)層狀彈性結(jié)構(gòu)退讓接觸力學(xué)性能的影響和調(diào)控機(jī)理,通過(guò)在發(fā)生退讓接觸的均質(zhì)彈性介質(zhì)表面鍍?nèi)牍δ芴荻葘?定量分析功能梯度層的幾何和力學(xué)參數(shù)以及其他系統(tǒng)因素對(duì)于退讓接觸長(zhǎng)度和應(yīng)力的決定作用。受制于理論計(jì)算的難度和問(wèn)題的復(fù)雜性,本文假設(shè)功能梯度層的彈性模量呈單向指數(shù)函數(shù)分布,并忽略體力和接觸摩擦,構(gòu)造了由功能梯度層、均質(zhì)層和均質(zhì)半平面組成的三種典型平面退讓接觸模型,綜合采用經(jīng)典平面彈性理論、積分變換理論和奇異積分方程數(shù)值求解方法,將彈性理論的基本方程和混合邊界條件轉(zhuǎn)化為Cauchy型奇異積...

【文章頁(yè)數(shù)】：147 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1最大載荷為30N的球形壓頭壓痕實(shí)驗(yàn)：（a）均質(zhì)Ni；（b）Ni-Al2O3梯度材料[11]

在功能梯度材料接觸力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究中，Suresh等[8]對(duì)多晶氧化鋁均質(zhì)材lycrystallinealumina）、鋁矽酸鹽玻璃均質(zhì)材料（Aluminosilicateglass）和多晶氧矽酸鹽玻璃梯度材料進(jìn)行了滑動(dòng)摩擦壓痕實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明在相同載荷作用下，均都出現(xiàn)了明顯壓....

圖1.2最大載荷為50N的球形壓頭壓痕實(shí)驗(yàn)：（a）均質(zhì)γ-TiAl；（b）γ-TiAl/Y-TZP梯度材料[11]

抗表面接觸損傷方面，功能梯度材料將有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而，在對(duì)鎳（Ni）氧化鋁（Ni-Al2O3）合成的梯度材料、γ基鈦鋁合金（γ-TiAl）、γ基鈦鋁合金與釔穩(wěn)化鋯陶瓷（Y-TZP）復(fù)合而成的梯度材料（γ-TiAl/Y-TZP）進(jìn)行的球形壓頭壓痕實(shí)[11]，雖然Ni-....

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