-
题名考虑夹杂相互作用的复合陶瓷夹杂界面的断裂分析
被引量：9
- 1
-
-
作者
付云伟
张龙
倪新华
刘协权
于金凤
陈诚
-
机构
军械工程学院火炮工程系
军械工程学院车辆与电气工程系
军械工程学院基础部
中国人民解放军
-
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期154-162,共9页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(11272355)
-
文摘
复合材料中夹杂含量较高时,夹杂间的相互作用能显著改变材料细观应力应变场分布,基体和夹杂中的平均应力应变水平也会发生较大变化,导致复合材料强度等力学性能发生显著变化.为修正单一夹杂模型运用在实际材料中的误差,基于相互作用直推估计法,建立一种考虑含夹杂相互作用的夹杂界面裂纹开裂模型.首先根据相互作用直推估计法,得到残余应力和外载应力共同作用下夹杂中的平均应力,再计算无限大基体中相同的夹杂达到相同应力场时的等效加载应力,将此加载应力作为含界面裂纹夹杂的等效应力边界条件,在此边界条件下求得界面裂纹尖端的应力强度因子,进而得到界面裂纹开裂的极限加载条件,并分析了夹杂弹性性能、含量、热残余应力、夹杂尺寸等因素对界面裂纹开裂条件的影响.结果表明,方法能够有效修正单夹杂模型运用在实际材料中的误差,较大的残余应力对界面裂纹开裂有重要的影响,夹杂刚度的影响并非单调且比较复杂;在残余应力较小时,降低柔性夹杂刚度或者增大刚性夹杂刚度都有利于提高材料强度;扩大夹杂尺寸将导致裂纹开裂极限应力显著降低,从而降低材料强度.
-
关键词
圆形夹杂
界面裂纹
相互作用
相互作用直推估计法
开裂应力
-
Keywords
circular inclusion, interface crack, interaction, the interaction direct derivative estimate, crack stress
-
分类号
O346
[理学—固体力学]
-
-
题名含三角对称分布共晶团复合陶瓷力学性能研究
被引量：4
- 2
-
-
作者
李宝峰
郑坚
倪新华
刘协权
孙涛
付云伟
-
机构
军械工程学院
-
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第2期127-132,236,共6页
-
基金
国家自然科学基金(10872216)
-
文摘
从Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷棒状共晶团的生长机理出发,研究了三角对称分布棒状共晶团的力学性能。基于相互作用直推法,先求得三角对称分布棒状共晶团每一组分的力学性能,然后通过坐标变换求得了整个棒状共晶团的力学性能。对棒状共晶团进行了随机均匀化处理,在考虑Al2O3块晶和ZrO2颗粒夹杂的情况下,求解了复合陶瓷的力学性能。计算中将Al2O3块晶视为椭球,通过三主轴比值的变化近似地模拟了任意形状的Al2O3块晶夹杂;计算了三个主轴的长度比变化时对复合陶瓷材料弹性性质的影响,并与实验结果进行了比较。研究表明:三角对称分布棒状共晶团每一组分呈横观各向同性,其弹性模量与ZrO2纤维的体积含量呈线性关系;三角对称分布棒状共晶团亦为横观各向同性,其在垂直[0001]晶向的平面内力学性质是完全对称的,与平面内坐标选取无关;随Al2O3块晶三个主轴长度比的变化,弹性模量的最大值与最小值相差3.1%。
-
关键词
复合陶瓷
共晶团
相互作用直推估计
坐标变换
弹性模量
-
Keywords
composite ceramics,eutectic colony,interaction direct derivative estimate,coordinate e conversion,Young’s modulus.
-
分类号
O346
[理学—固体力学]
-
