隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,拓展服役條件的需求愈發(fā)強(qiáng)烈,材料的高溫服役性能成為各領(lǐng)域關(guān)注的核心問題。深刻理解高溫環(huán)境下的材料力學(xué)性能,不僅是探索材料在極端環(huán)境中的響應(yīng)及失效機(jī)理的基礎(chǔ)研究,也是關(guān)乎國家戰(zhàn)略安全與重大災(zāi)害預(yù)防的迫切需求。本文采用理論、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法對(duì)金屬材料溫度相關(guān)性的彈性模量、固溶強(qiáng)化合金材料溫度相關(guān)性的屈服強(qiáng)度以及單相陶瓷材料的抗熱沖擊性能進(jìn)行了研究,開展的主要研究工作如下:（1）建立了不含任何擬合參數(shù)的溫度相關(guān)性彈性模量理論表征模型,并在金屬塊體材料不同溫度下的楊氏模量、彈性常數(shù)和剪切模量的理論預(yù)測(cè)上得到了很好的應(yīng)用及驗(yàn)證。模型建立了溫度相關(guān)性彈性模量、熱膨脹系數(shù)、熱容（或德拜溫度）和熔點(diǎn)之間的定量關(guān)系。此模型提供了一種新的簡(jiǎn)便的溫度相關(guān)性彈性模量預(yù)測(cè)方法:通過一個(gè)容易獲取的溫度下的彈性模量可對(duì)寬溫域下的特別是較難獲取的超高溫或極低溫下的彈性模量做出方便地預(yù)測(cè)。進(jìn)一步,將研究溫度相關(guān)性彈性模量的方法拓展應(yīng)用于溫度相關(guān)性表面張力的理論表征,針對(duì)均質(zhì)液體材料建立了一個(gè)不含擬合參數(shù)的溫度相關(guān)性表面張力系數(shù)理論表征模型,并得到了目前獲取到的全部15種純液體材料的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該... 

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景及概念
    1.2 科學(xué)問題及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬材料的溫度相關(guān)性彈性模量
        1.2.2 固溶強(qiáng)化合金的溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度
        1.2.3 陶瓷材料的抗熱沖擊性能
    1.3 本文研究的主要工作
2 溫度相關(guān)性彈性模量及表面張力理論表征模型
    2.1 溫度相關(guān)性彈性模量理論表征模型
        2.1.1 模型的建立
        2.1.2 金屬單質(zhì)溫度相關(guān)性彈性模量的驗(yàn)證
        2.1.3 高溫合金溫度相關(guān)性彈性模量的驗(yàn)證
    2.2 溫度相關(guān)性表面張力理論表征模型
        2.2.1 模型的建立
        2.2.2 液態(tài)化合物溫度相關(guān)性表面張力的驗(yàn)證
        2.2.3 液態(tài)金屬單質(zhì)溫度相關(guān)性表面張力的驗(yàn)證
    2.3 本章小結(jié)
3 固溶強(qiáng)化鎳基合金溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度理論表征模型
    3.1 溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度理論表征模型
        3.1.1 基體材料貢獻(xiàn)
        3.1.2 固溶強(qiáng)化貢獻(xiàn)
        3.1.3 晶界強(qiáng)化貢獻(xiàn)
        3.1.4 模型的建立
    3.2 溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度理論表征模型的驗(yàn)證
        3.2.1 固溶強(qiáng)化二元合金溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度
        3.2.2 固溶強(qiáng)化多元合金溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度
    3.3 各項(xiàng)機(jī)制對(duì)屈服強(qiáng)度貢獻(xiàn)的溫度相關(guān)性分析
        3.3.1 固溶強(qiáng)化二元合金各項(xiàng)機(jī)制對(duì)屈服強(qiáng)度貢獻(xiàn)的溫度相關(guān)性
        3.3.2 固溶強(qiáng)化多元合金各項(xiàng)機(jī)制對(duì)屈服強(qiáng)度貢獻(xiàn)的溫度相關(guān)性
    3.4 本章小結(jié)
4 熱沖擊過程中機(jī)械沖擊對(duì)陶瓷材料熱沖擊行為的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)研究
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.3 裂紋長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)方法
        4.2.4 三點(diǎn)彎殘余強(qiáng)度測(cè)試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        4.3.1 機(jī)械沖擊對(duì)試件表面熱沖擊裂紋的影響
        4.3.2 機(jī)械沖擊對(duì)試件淬火殘余強(qiáng)度的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 計(jì)及外界約束的主動(dòng)冷卻情形下超高溫陶瓷抗熱沖擊性能
    5.1 主動(dòng)冷卻
    5.2 數(shù)值建模
        5.2.1 材料參數(shù)
        5.2.2 失效判據(jù)
    5.3 模型的驗(yàn)證
    5.4 抗熱沖擊性能影響因素分析
        5.4.1 熱沖擊初始環(huán)境溫度對(duì)超高溫陶瓷材料抗熱沖擊性能的影響
        5.4.2 熱交換系數(shù)對(duì)超高溫陶瓷材料抗熱沖擊性能的影響
        5.4.3 外界約束對(duì)超高溫陶瓷材料抗熱沖擊性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究工作的展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的部分論文
    B作者在攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)并已公開的部分發(fā)明專利
    C作者在攻讀學(xué)位期間主持及參加的科研項(xiàng)目情況
    D學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3647646