W/Cu梯度功能材料板稳态热应力分析

来源期刊：中国有色金属学报2006年第4期

论文作者：陶光勇 郑子樵 刘孙和

文章页码：694 - 700

关键词：W/Cu梯度功能材料； 温度场； 热应力

Key words：W/Cu functionally graded material; temperature field; thermal stress

摘    要：采用解析法研究了W/Cu 梯度功能材料板的残余热应力和在稳态梯度温度场下的工作热应力的大小和分布状况。结果表明： 随着成分分布指数的增加， 残余热应力与工作热应力的最大值先减小后增大， 当成分分布指数(P)取1时， 达到最小值； 随着梯度层数的增加， 热工作热应力的最大值逐渐减小， 但当梯度层数达到6时， 随着梯度层数的增加， 缓和效果并不明显； 当梯度层厚度增加到5 mm时， 工作热应力的最大值约为非梯度材料工作热应力最大值的50%。

Abstract: The residual thermal stress and the steady working thermal stress in the plate of W/Cu functionally graded material were analyzed by the analytical solution. The numerical results show that the compositional exponent (P), the number of layers(n) and the thickness of graded layer(h_FGM) have significant effects on the thermal stress. The thermal stress can be mitigated effectively when P is 1 and n is 6. Compared with the Non-FGM, the maximum working thermal stress of FGM is reduced by 50% when h_FGM is 5 mm.