隨著薄膜涂層技術(shù)及產(chǎn)品的飛速發(fā)展與應(yīng)用,高溫超導(dǎo)薄膜材料的力學(xué)性能已經(jīng)得到廣泛的關(guān)注。而這種超導(dǎo)-基體復(fù)合結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和使用壽命一般取決于界面的特性,在電磁體力的作用下,其界面處的斷裂失效機(jī)制直接影響了系統(tǒng)的最終綜合性能。因此,研究界面的連續(xù)性對(duì)超導(dǎo)-基底結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)于制備高性能超導(dǎo)薄膜材料意義重大。本文基于虛擬裂紋閉合法（VCCT）,在場(chǎng)冷卻和零場(chǎng)冷卻中,對(duì)具有不同連續(xù)性且含有界面裂紋的非均勻高溫超導(dǎo)-基底結(jié)構(gòu)的斷裂行為做了詳細(xì)的研究。本文主要工作有以下幾個(gè)方面:1、針對(duì)功能梯度材料,我們基于VCCT求解了一些經(jīng)典的斷裂問題來驗(yàn)證方法的正確性。首先,我們計(jì)算了彈性模量的非均勻性對(duì)二維板邊界裂紋、中心傾斜裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響;其次,我們研究了彈性模量對(duì)雙材料板的界面裂紋和板內(nèi)裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響;最后,我們分析了三維功能梯度板的面狀裂紋問題,求解了應(yīng)力強(qiáng)度因子在裂紋前沿的分布情況。數(shù)值結(jié)果表明:VCCT在求解二維裂紋和三維面狀裂紋時(shí),方法簡(jiǎn)單、高效,且計(jì)算結(jié)果精確;材料的非均勻性對(duì)裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響很大,非均勻系數(shù)越大,應(yīng)力強(qiáng)度因子越大。2、基于Bean模型,建立非均勻高溫... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

超導(dǎo)體臨界溫度隨年代變化

環(huán)境溫度小于臨界溫度，并且磁場(chǎng)小于 ( )，超導(dǎo)體為超導(dǎo)態(tài)，反之為正常態(tài)。而第二類超導(dǎo)體從正常態(tài)轉(zhuǎn)變到超導(dǎo)態(tài)過程中，還存在一個(gè)混合態(tài)。固定一個(gè)小于下臨界磁場(chǎng)值的外磁場(chǎng) ，當(dāng)溫度小于 ′( )，超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)；當(dāng)溫度大于 ′( )并且小于 ( )，超導(dǎo)體處于混合態(tài)；當(dāng)溫度大于 ( )，超導(dǎo)體處于正常態(tài)。其中 ( )是臨界溫度，與磁場(chǎng)有關(guān)， (0)是零磁場(chǎng)下的臨界溫度， 1( )和 2( )分別是第二類超導(dǎo)體的上臨界磁場(chǎng)值和下臨界磁場(chǎng)值，對(duì)于理想的第二類高溫超導(dǎo)體有以下經(jīng)驗(yàn)公式： 1( ) 1(0) 1 ( (0)) (2.1 2( ) 2(0) 1 ( (0)) (2.2式中 1(0)和 2(0)是溫度為 0K 時(shí)的上、下臨界磁場(chǎng)。超導(dǎo)處于超導(dǎo)態(tài)不僅需要滿足臨界磁場(chǎng)、臨界溫度，還需要滿足電流密度小于臨界電流密度。由于第二類超導(dǎo)體具有更高的臨界磁場(chǎng)、更大的臨界溫度和更高的臨界電流，并且大多數(shù)超導(dǎo)合金和化合物都屬于第二類超導(dǎo)體，使得它在工業(yè)方的應(yīng)用更加廣泛。第 I 類超導(dǎo)體的相圖第 II 類超導(dǎo)體的相圖H H

文 基于 vcct 研究界面的連續(xù)性對(duì)超導(dǎo)BCO 為超導(dǎo)薄膜，采用分子外延法制備而成，主和地磁測(cè)量，而且靈敏度高，圖 1.4 是高溫超導(dǎo)量高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好和可透紅外線等優(yōu)點(diǎn)，它通常備成激光發(fā)生器和發(fā)光二極管。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]I型裂紋虛擬裂紋閉合法的誤差分析及修正[J]. 彭國(guó)良,閆輝,杜太焦,張相華.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
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[3]擴(kuò)展有限元法（XFEM）及其應(yīng)用[J]. 李錄賢,王鐵軍.  力學(xué)進(jìn)展. 2005(01)
[4]液氮溫區(qū)的新氧化物超導(dǎo)體[J]. 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,倪泳明,崔長(zhǎng)庚,陳烈,王連忠,郭樹權(quán),李山林,畢建清,王昌慶.  科學(xué)通報(bào). 1987(11)

博士論文
[1]含復(fù)雜界面非均勻材料斷裂力學(xué)研究[D]. 于紅軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]薄膜基底結(jié)構(gòu)的振動(dòng)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉苗.蘭州大學(xué) 2017
[2]非均勻高溫超導(dǎo)材料與結(jié)構(gòu)的磁致伸縮研究[D]. 鄭志業(yè).蘭州大學(xué) 2016
[3]失效評(píng)定圖在船體結(jié)構(gòu)安全性評(píng)定中的應(yīng)用[D]. 付強(qiáng).華中科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3612012