多孔陶瓷材料具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、高硬度、高強(qiáng)度等良好的性能,在熱阻件、膜分離、仿真骨骼、固體氧化燃料/電解電池等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。多孔陶瓷的力學(xué)性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。深入認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)多孔陶瓷宏觀力學(xué)響應(yīng)特性與其微觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系,對(duì)于指導(dǎo)多孔陶瓷的設(shè)計(jì)以及其安全應(yīng)用具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。有鑒于此,本論文工作基于離散單元法數(shù)值模擬,從組成多孔陶瓷的基本單元—晶�！叨瘸霭l(fā),模擬研究了多孔陶瓷的宏/微觀力學(xué)響應(yīng)特性。論文的第二章首先介紹了離散單元法數(shù)值模擬中,修正經(jīng)典Hertz接觸模型的必要性。隨后通過(guò)考慮多體作用下固體鍵之間的空間耦合效應(yīng),對(duì)經(jīng)典Hertz接觸模型進(jìn)行了修正�；谛拚蟮慕佑|模型,以部分燒結(jié)三氧化二鋁陶瓷材料為模擬對(duì)象,預(yù)測(cè)了其宏觀楊氏模量和斷裂強(qiáng)度隨孔洞體積分率的變化,并通過(guò)與文獻(xiàn)中相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證了模擬結(jié)果的定量準(zhǔn)確性。論文的第三章考察了單孔和兩孔情況下陶瓷材料的力學(xué)響應(yīng)特性。單孔條件下的模擬結(jié)果表明,孔洞的形狀對(duì)材料的力學(xué)響應(yīng)特性包括宏觀楊氏模量和斷裂強(qiáng)度有重要的影響;兩孔洞條件下的模擬結(jié)果表明,存在一約等于孔洞直徑的臨界孔洞間距,小于此... 

【文章來(lái)源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

部分燒結(jié)陶瓷材料微觀結(jié)構(gòu)

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文高，該方法在巖土、材料等多個(gè)領(lǐng)域的力學(xué)分析基本思想是將連續(xù)系統(tǒng)分割成有限數(shù)目的求解域限數(shù)目的節(jié)點(diǎn)處存在相互聯(lián)系，從而構(gòu)成一個(gè)單。通過(guò)和原問(wèn)題基本方程、邊界條件等效的變分解基本未知量的代數(shù)方程組。通過(guò)求解網(wǎng)格上的數(shù)量的物理量以獲得連續(xù)系統(tǒng)的位移、應(yīng)力、應(yīng)將連續(xù)系統(tǒng)理想化的變?yōu)橹挥杏邢迋�(gè)自由度的單數(shù)值求解的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

圖 1.4 裂紋與孔洞之間的額相互作用[13]Fig. 1.4 interaction between crack and large pore[13]Chen 等[13]基于有限元數(shù)值模擬，考察了多孔陶瓷裂紋尖端與孔洞之間的相互作用，如圖 1.4 所示。他們的模擬結(jié)果表明，位于裂紋前方的孔洞增強(qiáng)裂紋尖端的應(yīng)力，促進(jìn)裂紋的擴(kuò)展；孔洞在裂紋的側(cè)面會(huì)削弱裂紋尖端的應(yīng)力，抑制裂紋的擴(kuò)展。在此基礎(chǔ)上他們進(jìn)一步考察了裂紋與孔動(dòng)之間的距離對(duì)應(yīng)力空間分布的影響。Kele 等[2,7,14]基于二維有限元數(shù)值模擬，考察了多孔玻璃材料的斷裂行為。他們的有限元模擬結(jié)果表明，斷裂應(yīng)力隨著孔隙率的增加而降低，斷裂應(yīng)力的變化說(shuō)明材料的強(qiáng)度受到孔洞之間相互作用的影響，如圖 1.2 所示。他們的分析結(jié)果表明，Weibull 模量的變化依賴(lài)于缺陷的排列分布（孔隙率小于 5%）和孔隙間

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]密集顆粒物質(zhì)的介觀結(jié)構(gòu)[J]. 孫其誠(chéng),劉曉星,張國(guó)華,劉傳奇,金峰.  力學(xué)進(jìn)展. 2017(00)
[2]含微孔洞脆性材料的沖擊響應(yīng)特性與介觀演化機(jī)制[J]. 喻寅,賀紅亮,王文強(qiáng),盧鐵城.  物理學(xué)報(bào). 2014(24)
[3]孔隙形狀及孔隙率對(duì)多孔材料彈性性能的影響[J]. 沈明,魏大盛.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]多孔脆性介質(zhì)沖擊波壓縮破壞的細(xì)觀機(jī)理和圖像[J]. 喻寅,王文強(qiáng),楊佳,張友君,蔣冬冬,賀紅亮.  物理學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]牙科玻璃滲透氧化鋁陶瓷彎曲強(qiáng)度Weibull分析和循環(huán)載荷下亞臨界裂紋擴(kuò)展研究[J]. 張志升,徐勇,肖云,蘇劍生,劉偉才,陳萍.  口腔醫(yī)學(xué)研究. 2011(03)



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