準(zhǔn)晶作為一種新型智能材料,具有硬度高、摩擦系數(shù)低、耐高溫和耐磨等特性,可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)表面的涂層材料,改善發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件,降低氣缸與缸體之間的摩擦強(qiáng)度。但是由于復(fù)合材料在加工和制造過程中不可避免存在缺陷,影響其工作穩(wěn)定性和使用壽命。本文以一維六方準(zhǔn)晶為例,研究準(zhǔn)晶復(fù)合材料平面斷裂問題。主要工作如下:1.利用Stroh公式,得到一維六方準(zhǔn)晶復(fù)合材料界面上廣義位錯(cuò)和張開位移的格林函數(shù)解。建立界面裂紋的積分微分方程,分析裂紋尖端張開位移的奇異性。利用高斯分布函數(shù)代替Delta函數(shù),消除裂紋尖端的振蕩奇異性,將積分微分方程轉(zhuǎn)化為積分方程。將邊界元法推廣運(yùn)用到準(zhǔn)晶復(fù)合材料界面問題,計(jì)算得到界面裂紋的張開位移。數(shù)值討論了高斯分布系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,利用COMSOL軟件驗(yàn)證結(jié)果的正確性,討論了不同的載荷對(duì)能量釋放率的影響。2.利用Stroh公式得到準(zhǔn)晶-晶體復(fù)合材料界面上廣義位錯(cuò)、均布張開位移和集中張開位移的基本解。建立界面裂紋的積分微分方程,討論裂紋尖端的奇異性,得到裂紋尖端廣義強(qiáng)度因子和能量釋放率的表達(dá)式。利用數(shù)值方法計(jì)算得到界面裂紋的張開位移,分析了準(zhǔn)晶-晶體復(fù)合材料界面上聲子場(chǎng)載荷對(duì)能量釋放... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

準(zhǔn)晶界面裂紋的網(wǎng)格劃分α

如圖 3.1 所示。67]。表Material 1 ( GPa150,100,901213C=C=130,5044 C=0.18,0.32 K=1.50,1.20,123R=R=計(jì)算過程中，使用有限元軟件網(wǎng)格劃分如圖 3.2單元。。裂紋半長(zhǎng) l 等于 0.01m，計(jì)算所使用的材料常數(shù)如3.1 一維六方準(zhǔn)晶和晶體材料常數(shù)) Material 2 ( GPa901.20234.33,57.41,111213C= C=C232.22,70.193344C= C=0,012K= K=0123R= R=R=使用有限元軟件 COMSOL 來驗(yàn)證基本解的正確性.2 所示，在裂紋尖端附近使用三角形單元，計(jì)算所使用的材料常數(shù)如)66.6313=來驗(yàn)證基本解的正確性。，在其他

圖材料位錯(cuò)的基本解示為一個(gè)5 階的對(duì)角陣下所示urgers 矢量23FF 分量以及沿表示相位子場(chǎng)位錯(cuò)力F，然后分別考慮一個(gè)傳統(tǒng)位錯(cuò)即聲子位錯(cuò)4.1 任意點(diǎn)處的廣義位錯(cuò)和廣義點(diǎn)力[69]，一維六方壓電準(zhǔn)晶介質(zhì) Strof( )ln()q,dzzzαα= 階的對(duì)角陣；q是和廣義 Burgers 矢量b和(),21TTqAFBb=+iπb和廣義力F的定義分別為(12=bbb)T'2q F，其中ib 和 F(i =1,2,3)i分別為 B分量以及沿ix 方向的單位線力； 表示電勢(shì)差；表示相位子場(chǎng)位錯(cuò)；'2F 為相位子場(chǎng)的單位線力。然后分別考慮一個(gè)傳統(tǒng)位錯(cuò)即聲子位錯(cuò)*=b

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]準(zhǔn)晶材料的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李志強(qiáng),徐洲,李小平,王碩.  材料導(dǎo)報(bào). 2002(02)
[2]準(zhǔn)晶材料性能及應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J]. 張利明,董闖.  材料導(dǎo)報(bào). 2000(01)
[3]準(zhǔn)晶的對(duì)稱性和物理性質(zhì)[J]. 胡承正,楊文革,王仁卉,丁棣華.  物理學(xué)進(jìn)展. 1997(04)



本文編號(hào)：3219503