国家自然科学基金(10472085)
- 作品数：10 被引量：28H指数：4
- 相关作者：程军王淑军陈英蔡红查杨金顺更多>>
- 相关机构：同济大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺更多>>
- SiC/Al梯度功能材料紧凑拉伸试件裂纹扩展分析被引量：6
- 2007年
- SiC/Al梯度功能材料各梯度层由不同体积浓度的陶瓷和金属组成,由于材料组分梯度变化,克服了双材料界面的应力突变问题,获得了优异的使用性能。本文首先采用激光云纹干涉法,对具有四个梯度层的SiC/Al梯度功能材料紧凑拉伸试件在机械荷载作用下的拉伸实验位移场进行记录,进而获得紧凑拉伸试件裂纹口位移P-V曲线以及材料断裂韧度实验值;然后根据层合梯度功能材料理论分析模型,建立FGM紧凑拉伸试件的渐近分网有限元平面应变模型,采用通用有限元软件的单元删除模块对试件模型进行裂纹扩展单元的应变模拟分析,从计算所得的裂纹尖端应变图像分析得出梯度材料试件的裂纹扩展规律。
- 程军王淑军
- 关键词：云纹干涉法功能梯度材料断裂韧性
- SiC/Al双面焊的残余应力分析被引量：4
- 2008年
- 运用有限元软件ANSYS对SiC/Al的双面焊过程进行了数值分析.采用高斯圆柱热源模型模拟激光焊源,利用APDL编写循环程序实现热源的移动,得到SiC/Al双面焊过程的温度场分布和冷却后的残余应力场.从平行焊接方向陶瓷侧靠近焊缝处的横向和纵向残余应力分布曲线可见:第一道焊表面(正面)的纵向残余应力在其边缘端均为压应力,并迅速向内转变为拉应力;而第二道焊表面(反面)的纵向残余应力却正好相反,其边缘端均为拉应力,并迅速向内转变为压应力.而横向残余应力均为压应力,最大值分布在两侧.在焊缝两侧,横向与纵向残余应力均发生跳跃变化.
- 程军陈英
- 关键词：焊接残余应力SIC/AL温度场有限元方法双面焊
- 热/均布载荷下双材料悬臂梁的解析解被引量：3
- 2004年
- 基于弹性介质的二维本构关系和热传导理论,采用逆解法,研究了双材料悬臂梁在热/机械载荷作用下的问题,通过假设双材料悬臂梁构件的应力函数,利用应力、位移边界条件和连续性条件,给出了其位移、应力分布的表达式。
- 程军蔡红查
- 关键词：双材料悬臂梁均布载荷
- SiC/Al梯度功能材料蠕变性能有限元分析
- 2008年
- 为研究SiC/Al梯度功能材料(Functionally Gradient Material,FGM)的性能,采用ANSYS分别对具有4个梯度层的该种材料的3点弯曲试样和紧凑拉伸试样,在热载荷和机械载荷热载荷共同作用下的蠕变性能进行数值模拟分析,得到不带微裂纹、带垂直梯度方向微裂纹和平行梯度方向微裂纹的SiC/AlFGM试样在这两种工况下的蠕变应变随坐标位置及时间变化曲线.结果发现:(1)蠕变应变主要发生在铝合金富集层,横向裂纹对试件蠕变影响不大;(2)在有机械载荷作用时,裂纹位置对最大蠕变应变值有较大影响;(3)考察紧凑拉伸试件,发现随着远离裂纹尖端,其蠕变应变值也随之迅速减小,在有机械载荷作用下,蠕变减小趋势比只受热载荷作用明显,变化趋势反映出蠕变应变与材料的应力分布有很大关系.
- 杨金顺
- 关键词：蠕变数值模拟有限元ANSYS
- 三种工况下SiC/Al梯度功能材料紧凑拉伸试件的应变测试被引量：1
- 2008年
- SiC/Al梯度功能材料试件各梯度单层由不同体积浓度的铝合金和陶瓷SiC复合而成,由于材料组分梯度变化,有效缓和了双材料界面的应变跳跃问题,从而能够获得了优异的使用性能,本文从实验的角度采用激光云纹干涉法,对具有四个梯度层的SiC/Al梯度功能材料紧凑拉伸试件在三种工况下进行实验研究。通过实验采集试件在各工况下的位移场云纹图,根据位移与条纹级数的关系以及小变形条件下应变与条纹级数关系式,获得梯度功能材料紧凑拉伸试件预制裂纹区的应变分布。通过实验结果与文献对比分析,在有关梯度功能材料的裂纹扩展准则的适用性方面取得一致结论;同时,就实验获得的应变结果,讨论了梯度功能材料的材料参数变化规律,以及材料组分和梯度层结构对FGM材料整体力学性能的影响。
- 王淑军程军
- 关键词：梯度功能材料云纹干涉法应变场
- SiC/AL板的焊接残余应力分析被引量：3
- 2011年
- SiC/AL功能双材料由陶瓷和金属组成,由于该材料中的SiC具有较高的抗高温能力,AL具有较高的强度,因此在航空构件中得到运用,该双材料中孔洞焊接过程中的残余应力直接影响到双材料的性能。本文采用有限元分析手段中的死活单元技术对焊接过程进行了数值模拟计算,得到了该焊接过程的残余应力分布,并与常用的钢材焊接残余应力进行对比分析。本文同时对采用弹性复变方法和积分方程分析手段得到的焊接残余应力解析解的适用性进行了阐述。
- 程军
- 关键词：SIC/AL残余应力有限元复变方法积分方程
- 三种工况下SiC/Al FGM紧凑拉伸试件的力学行为研究
- 2010年
- SiC/Al梯度功能材料各梯度层由不同体积浓度的陶瓷和金属组成,由于材料组分梯度变化,克服了双材料界面的应力突变问题,从而获得优异的使用性能。文中应用Ansys软件和激光云纹干涉法,对具有四个梯度层的SiC/Al梯度功能材料紧凑拉伸试件在三种工况下的力学行为进行研究。通过Ansys分析得出试件裂纹扩展的规律以及裂前4mm处的应变分布,后续实验采集试件随各载荷变化的位移场云纹图,根据位移与条纹级数的关系以及小变形条件下应变与条纹级数关系式,得到梯度功能材料紧凑拉伸试件预制裂纹区的应变分布。通过两种方法相应结果对比分析,得出有关梯度功能材料的裂纹扩展准则的适用性方面的结论;同时,就实验获得的应变测量结果,讨论梯度功能材料的物性变化规律,以及材料组分和梯度层结构对材料整体物性参数的影响。
- 程军王淑军
- 关键词：云纹干涉法
- SiC／Al梯度功能材料热应变测试与有限元分析被引量：5
- 2008年
- SiC/Al梯度功能材料各梯度层由不同体积浓度的陶瓷和金属组成,由于该材料性能为梯度变化,克服了双材料界面的应力突变。文中采用云纹干涉法,对具有四个梯度层的SiC/Al梯度功能材料分别在机载、热载及两者共同作用下进行应变测试,分别得到这三种情况下每梯度层同一位置的纵向应变、横向应变和剪应变值。将实验结果与有限元结果进行分析比较,同时与SiC和Al所组成的双材料进行比较,论证在同样的工况条件下,功能梯度材料的优越性。
- 程军陈英李禾
- 关键词：云纹干涉法功能梯度材料热载荷双材料有限元模拟
- SiC/Al梯度功能材料燃气舵样件的应变测试
- 2009年
- SiC/Al梯度功能材料的各梯度层由不同体积浓度的陶瓷和金属组成,由于材料组分梯度变化,克服了双材料界面的应力突变问题,从而能获得优异的使用性能。文中用激光云纹干涉法,对具有四个梯度层的SiC/Al梯度功能材料航空燃气舵梯形样件在三种工况下进行实验研究。通过实验采集试件随各载荷变化的位移场云纹图,根据位移与条纹级数的关系以及小变形条件下应变与条纹级数关系式,获得样件的应变分布。通过实验结果与文献对比分析,在有关梯度功能材料样件的热缓和效应和热分散效应方面取得一致结论;同时,就实验获得的应变测量结果,讨论梯度功能材料的物性变化规律;另外,文中尝试建立一种简化的样件计算模型,采用该模型所得计算结果与实验数据较一致。
- 程军王淑军
- 关键词：云纹干涉法梯度功能材料热载荷热分散
- SiC/A1梯度功能材料在机械载荷及热载下的应变测试被引量：10
- 2006年
- 梯度功能材料是基于一种全新的材料设计概念而开发的新型功能材料。陶瓷-金属FGM的主要结构特点是各梯度层由不同体积浓度的陶瓷和金属组成,材料在升温和降温过程中宏观梯度层间产生热应力,每一梯度层中细观增强相和基体的热物性失配将产生单层热应力,从而导致材料整体的破坏。采用云纹干涉法,对具有四个梯度层的SiC/A1梯度功能材料分别在机载、热载及两者共同作用下进行了应变测试,分别得到了这三种情况下每梯度层同一位置的纵向应变,横向应变和剪应变值。
- 程军陈英李禾
- 关键词：云纹干涉法梯度功能材料热载荷
