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陶瓷基FGM材料线形变厚度圆板的热后屈曲李清禄,段鹏飞,张靖华兰州理工大学理学院摘 要:建立沿半径线形变厚度陶瓷基功能梯度材料(functionally graded material,FGM)圆板在热环境中后屈曲控制微分方程,采用打靶法研究陶瓷二氧化锆基变厚度圆板在温度场中的后屈曲行为,给出了均匀和非均匀升温场中变厚度圆板的热后屈曲平衡路径特性曲线,讨论陶瓷梯度指标和厚度变化系数对后屈曲行为的影响.数值结果表明:非均匀升温下FGM圆板的热临界载荷小于均匀升温下的临界载荷;径向厚度的变化并不会影响热临界载荷的值,但会影响到屈曲以后的平衡路径;中心挠度随变厚度系数的增加而增加.关键词:功能梯度材料;变厚度;圆板;热载荷;后屈曲;......
功能梯度零件边缘效应问题优化设计 张秀娟1,魏延刚1,张松哲1 (1.大连交通大学,机械工程学院,辽宁,大连,116028) 摘要:对赫兹接触理论不能求解的"边缘效应"问题,采用有限元三维接触分析,以FGM制备的单列圆柱滚子轴承滚动体的梯度层参数优化为例,对FGM梯度层的分布和层数等参数进行了优化设计,获得了优化参数对等效应力和接触应力的影响规律.研究结果表明:有限元分析优化能够有效改善边缘效应问题,结构合理的FGM可以有效实现FGM零件的优化目标,提高零件使用性能要求.通过本研究获得的一些优化方法和规律,为FGM零件的优化设计提供了分析数据和经验. 关键词:边缘效应; FGM零件; 有限元接触分析优化; [全文内容正在添加中] ......
陶瓷氧化锆和金属钛合金FGM变截面立柱的过屈曲数值模拟李清禄,朱作权兰州理工大学理学院摘 要:基于Mori-Tanaka等效特性模型,研究了功能梯度材料变截面立柱在均布载荷作用下的过屈曲行为.考虑几何方程,本构方程及平衡方程,建立了功能梯度材料变截面立柱在均布载荷作用下的过屈曲控制微分方程,其中假设材料性质沿厚度方向按幂率变化.采用打靶法获得了由陶瓷氧化锆和金属钛合金两相材料组成的FGM变截面立柱的屈曲和过屈曲行为数值解.给出了不同变截面系数和不同梯度指数下立柱的过屈曲平衡路径和平衡构形.讨论了截面变化系数,材料梯度指数对立柱屈曲和过屈曲行为的影响.关键词:功能梯度材料;Mori-Tanaka模型;变截面立柱;过屈曲;打靶法;......
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涂层基体的无立方相层含氮功能梯度硬质合金的研究进展；详细介绍无立方相层的形成热力学基础,梯度结构特征,机理和动力学研究进展以及力学性能和切削性能；重点评述C,N含量以及组分对无立方相层的影响规律；提出获取合金系统真实的热力学相图和动力学数据是今后研究工作的重点. 关键词:硬质合金；功能梯度材料(FGM)；无立方相层(CCFL)；机理；热力学；动力学 中图分类号:TF 125.3 ... research was proposed. Key words: cemented carbide; functionally graded material (FGM); cubic carbide free layer (CCFL); mechanism; thermodynamics; kinetics ......
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, 扫描电镜, 金相显微分析技术等对材料进行了物相和显微组织分析. 结果表明: 非对称HA-316L不锈钢生物FGM在宏观上呈现明显的梯度分布, 微观上则各成分分布连续, 均匀, 各梯度层之间没有明显的宏观界面, 界面结合紧密; 随着316L不锈钢含量的增大, 材料的相对密度增加, 抗弯强度提高, 平均抗弯强度达450MPa左右, 体现出FGM的热应力缓和行为; 此外, 在生物FGM中, HA和... that the biological FGM of asymmetrical HA-316L had obvious gradient on the macroscopic, while each component was distributed continuously and evenly. There was no obvious microscopical interface between......
SiO2/环氧(E44)热膨胀性渐变的梯度功能材料(FGM)设计中的数学模型极其热应力分析 王源升1,刘学清2 (1.海军工程大学,高分子材料研究室,湖北,武汉,430033;2.四川大学,高分子材料研究所,高分子材料工程国家重点实验室,四川,成都,610065) 摘要:以基体树脂环氧(E44)为连续相,SiO2颗粒为分散相, 设计了一种新型的热膨胀性渐变的梯度功能材料(FGM),通过实验测定结合理论分析,确定了FGM材料组成与弹性模量,热膨胀系数及导热系数之间的关系式.应用经典层合板理论和热弹性力学理论分析了SiO2/环氧E44叠合层在稳态温度场内温度分布和热应力分布.结果表明,在稳态温度场内,FGM板的热应力分布依赖于体系的组成分布,当组成分布指数k=1时,最大热应力具有最小值.在该组成分布下,FGM板的热膨胀系数等各项性质都呈线性渐变. 关键词:SiO2/环氧(E44......
离心法制备Al-16%Si FGM中初晶硅分布BP算法的预测 于思荣1,张新平1,何镇明1 (1.吉林大学,长春,130025) 摘要:采用正交试验法及改进的BP神经网络考察了型温,浇温及转速对离心法制备Al-16%Si 梯度功能材料中初晶硅分布厚度的影响,得到了本研究条件下影响初晶硅分布相对厚度程度大小的顺序为型温＞转速＞浇温.BP神经网络预测结果与正交分析及实验结果一致,但神经网络更方便,且可预测由于条件限制而无法进行的实验. 关键词:离心法; 梯度功能材料; 改进BP算法; 正交试验; [全文内容正在添加中] ......
自适应FGM激光熔覆成形的粉体快速混合机理辛博,程光,姚俊,巩亚东东北大学机械工程与自动化学院摘 要:多相粉体的快速,精确混合是自适应功能梯度材料(A-FGM)零件的成形基础.为提高载气驱动下的粉体混合均匀性,建立了气固两相流数值分析模型,采用雷诺时均法进行数值模拟,设计了一种载气驱动的快速混粉设备,通过ANSYS-FLUENT分析了不同混粉参数和混粉器构型对混粉腔体内流场的影响规律,并通过元素分析和图像处理实验测量了粉末混合的均匀度.实验结果表明:载气驱动下的合金粉体混合机制以对流混合为主,提高粉粒的平均流速和位移能有效增加粉粒群的流动性,提高粉体混合均匀度.关键词:自适应功能梯度材料;激光熔覆成形;粉体混合;气固两相流;......
