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世界硬质合金材料技术新进展 被引量：26
1
作者 余立新 胡惠勇 《硬质合金》 CAS 北大核心 2006年第1期52-57,共6页
对世界硬质合金研究的最新进展作了评述,重点介绍了亚微米和超细晶粒硬质合金、超粗晶粒硬质合金、梯度合金以及硬质合金复合材料的制备方法与应用技术的最新进展。
关键词 硬质合金 超细晶粒 梯度材料 复合材料
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TiC基对称成分功能梯度材料残余热应力分析 被引量：3
2
作者 曹文斌 葛昌纯 +1 位作者 李江涛 武安华 《粉末冶金工业》 CAS 2002年第2期13-15,共3页
采用有限元方法对TiC基对称成分功能梯度材料 (SCFGM)中的残余热应力进行了理论计算。在此基础上 ,采用热压烧结工艺制备了表面无宏观缺陷的TiC(Mo ,Ni) x/TiC(Mo ,Ni) y/TiC(Mo ,Ni) x对称成分功能梯度材料。力学性能测试表明 ,对称成... 采用有限元方法对TiC基对称成分功能梯度材料 (SCFGM)中的残余热应力进行了理论计算。在此基础上 ,采用热压烧结工艺制备了表面无宏观缺陷的TiC(Mo ,Ni) x/TiC(Mo ,Ni) y/TiC(Mo ,Ni) x对称成分功能梯度材料。力学性能测试表明 ,对称成分功能梯度材料较之相应单一组分材料而言 ,在抗弯强度、断裂韧性等力学性能方面有较大程度的提高。这也表明 。 展开更多
关键词 功能梯度材料 碳化钛 热应力 有限元法
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功能梯度复合材料圆柱壳固有频率解 被引量：5
3
作者 曹志远 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第6期38-42,共5页
本文建立了功能梯度复合材料圆柱壳的基本动力方程,给出了各类功能梯度复合材料圆柱壳固有频率的一般解析解法,并具体导出了两端简支功能梯度圆柱壳各阶固有频率解的解析表达式,十分简明、实用。
关键词 功能梯度材料 圆柱壳 动力方程 固有频率
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梯度功能合金的增材制造技术研究进展 被引量：7
4
作者 李祺祺 温耀杰 +1 位作者 张百成 曲选辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期184-200,共17页
梯度功能材料是由两种或多种材料复合且成分呈连续梯度变化的一种新型复合材料,在当今飞速发展的工程领域受到了广泛的关注。但传统的梯度功能材料制备技术无法满足航空、医疗、军事等工业领域的需要。而增材制造作为一种新兴技术,提供... 梯度功能材料是由两种或多种材料复合且成分呈连续梯度变化的一种新型复合材料,在当今飞速发展的工程领域受到了广泛的关注。但传统的梯度功能材料制备技术无法满足航空、医疗、军事等工业领域的需要。而增材制造作为一种新兴技术,提供了一种全新的思路来解决梯度功能材料的制备问题。系统总结了增材制造制备梯度功能合金的主要方法,讨论了利用激光熔覆与选区激光熔化技术制备钛基、铁基及金属-陶瓷等梯度合金的研究现状及在相应领域的重要应用,并结合现有工作论述利用选区激光熔化制备连续梯度功能合金的原理与研究进展,最后阐述了利用增材制造技术制备梯度功能合金的挑战和机遇,并展望了本领域的未来发展方向。 展开更多
关键词 梯度功能材料 增材制造 激光熔覆 选区激光熔化
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基于一阶剪切板理论的FGM板刚柔耦合动力学建模与仿真 被引量：4
5
作者 杨兴 刘仁伟 +1 位作者 侯鹏 章定国 《动力学与控制学报》 2020年第4期33-43,共11页
对作大范围运动功能梯度材料(functionally graded materials,FGM)厚板的刚柔耦合动力学问题进行了研究,基于一阶剪切变形理论,从连续介质理论出发,计及了变形位移场中的二次耦合变形量,利用Lagrange方法推导了FGM厚板的刚柔耦合动力学... 对作大范围运动功能梯度材料(functionally graded materials,FGM)厚板的刚柔耦合动力学问题进行了研究,基于一阶剪切变形理论,从连续介质理论出发,计及了变形位移场中的二次耦合变形量,利用Lagrange方法推导了FGM厚板的刚柔耦合动力学方程,该方程适用于普通均质板和FGM板的动力学分析.采用20自由度矩形单元对变形场进行离散,对不同转速下的悬臂板进行动力学仿真,比较了本文建立的基于一阶剪切理论的模型和基于经典薄板理论的模型,验证了本文模型的正确性以及经典薄板理论的一些不足.研究了不同功能梯度指数下,FGM厚板的横向变形、速度响应频率和固有频率.结果表明,随着转速增大,剪切项对结构动力学行为影响变大;考虑横向剪切项的情况下,计算结果更偏柔性. 展开更多
关键词 一阶剪切变形 功能梯度材料 有限元 动力刚化
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基于无压浸渗工艺的铁-铌酸锂功能梯度材料制备
6
作者 周红梅 王一强 +2 位作者 张小明 禹建功 王作通 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期65-69,81,共6页
功能梯度材料(FGM)是一种新型的功能复合材料,通过控制其厚度方向上组分体积含量、化学构成,使材料的宏观特性呈现连续梯度变化,可解决两种不同材料之间的界面突变问题。本文提出一种结合粉末叠层、无压浸渗与真空热压烧结的方法,制备... 功能梯度材料(FGM)是一种新型的功能复合材料,通过控制其厚度方向上组分体积含量、化学构成,使材料的宏观特性呈现连续梯度变化,可解决两种不同材料之间的界面突变问题。本文提出一种结合粉末叠层、无压浸渗与真空热压烧结的方法,制备了组分分布连续变化的铁-铌酸锂功能梯度材料。该方法通过分层控制材料体积分布,利用高温金属自重以及黏结剂蒸发所留空隙,使液态金属沿空隙从上到下浸渗,达到消除层间界面的效果,通过真空热压烧结的方法使其达到致密化,最终得到材料体积分布可控的连续功能梯度材料。实验结果表明:经过烧结温度900℃、保温时间120 min的无压浸渗和烧结温度800℃、保温时间120 min并加压35 MPa的真空热压烧结后,所制备的铁-铌酸锂功能梯度材料体积分数沿厚度方向呈线性连续分布。 展开更多
关键词 铁-铌酸锂 功能梯度材料 无压浸渗 热压烧结
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功能梯度材料的有限元方法研究 被引量：3
7
作者 张驰 校金友 《飞机设计》 2007年第4期31-33,52,共4页
针对功能梯度材料这种新型材料,提出了采用等参梯度元建立有限元模型的方法。推导了两种受力情况下各相同性功能梯度材料薄板的应力解析解。在实例运算中,通过梯度单元数值解与解析解及传统均一单元数值解的比较分析,验证了功能梯度材... 针对功能梯度材料这种新型材料,提出了采用等参梯度元建立有限元模型的方法。推导了两种受力情况下各相同性功能梯度材料薄板的应力解析解。在实例运算中,通过梯度单元数值解与解析解及传统均一单元数值解的比较分析,验证了功能梯度材料采用等参梯度元建立有限元模型的有效性,对功能梯度材料的进一步研究具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 功能梯度材料 等参梯度元 各相同性
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纵横载荷作用下功能梯度梁的弯曲和过屈曲 被引量：3
8
作者 贾金政 马连生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期231-238,I0016,共9页
基于一阶非线性梁理论和物理中面概念,导出了纵横向载荷作用下功能梯度材料(FGM)梁非线性弯曲和过屈曲问题的控制方程,并获得了该问题的精确解;据此解研究了梯度材料性质、外载荷、横向剪切变形以及边界条件等因素对功能梯度材料梁非线... 基于一阶非线性梁理论和物理中面概念,导出了纵横向载荷作用下功能梯度材料(FGM)梁非线性弯曲和过屈曲问题的控制方程,并获得了该问题的精确解;据此解研究了梯度材料性质、外载荷、横向剪切变形以及边界条件等因素对功能梯度材料梁非线性力学行为的影响,分析中假设功能梯度材料性质只沿梁厚度方向,并按成分含量的幂指数函数形式变化。结果表明:纵横载荷共同作用下,功能梯度梁的弯曲构形将有无限多个;随着梯度指数的增大,梁的变形减小,临界载荷升高;随着长高比的增大,横向剪切变形的影响减小。 展开更多
关键词 功能梯度材料 非线性静态响应 纵横载荷 精确解 多构形 一阶剪切变形梁理论
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氧化锆基梯度功能材料的设计、制备与性能优化 被引量：2
9
作者 方媛 苏云峰 +1 位作者 张永胜 胡丽天 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1729-1735,共7页
以石墨为单相润滑剂,设计、制备了梯度层热膨胀系数呈连续变化的氧化锆基功能梯度材料,研究了结构参数与梯度材料力学性能的关系。结果表明:通过调节石墨在复合材料中的空间分布特征,可实现对材料内残余应力大小的调节,进而实现材料力... 以石墨为单相润滑剂,设计、制备了梯度层热膨胀系数呈连续变化的氧化锆基功能梯度材料,研究了结构参数与梯度材料力学性能的关系。结果表明:通过调节石墨在复合材料中的空间分布特征,可实现对材料内残余应力大小的调节,进而实现材料力学性能的优化。增大梯度层数和承载层厚度均有利于梯度材料力学性能的提高。梯度指数p为2.5时,材料具有最佳的抗弯强度,抗弯强度可达750 MPa。材料的梯度结构设计实现了陶瓷复合材料的结构/润滑功能一体化。 展开更多
关键词 氧化锆 石墨 功能梯度材料 力学性能 热膨胀
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基于样条有限点法的压电功能梯度板的动力分析 被引量：1
10
作者 黄君 莫春美 李双蓓 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期127-134,共8页
为了研究热环境中强电场作用下压电材料的电致非线性效应对压电功能梯度(P/FGM/P)板自由振动的影响,基于高阶剪切变形理论,采用压电材料电致非线性本构关系,同时考虑电场和热荷载的作用,通过样条有限点法建立P/FGM/P板动力分析模型,讨... 为了研究热环境中强电场作用下压电材料的电致非线性效应对压电功能梯度(P/FGM/P)板自由振动的影响,基于高阶剪切变形理论,采用压电材料电致非线性本构关系,同时考虑电场和热荷载的作用,通过样条有限点法建立P/FGM/P板动力分析模型,讨论了压电线性与非线性效应的差别,以及热环境中强电场对P/FGM/P板自振频率的控制效果。结果表明:随电场增大,压电线性解与非线性解偏差增大,且偏差大小同时还受边界约束影响。随温度升高,由于板的刚度减小,电场对P/FGM/P板自振频率的控制效果变好。同时也证明了样条有限点法具有编程简便、精度好及效率高等优点。 展开更多
关键词 样条有限点法 压电材料 功能梯度材料 压电非线性特性 热环境 自由振动
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铝基梯度复合材料凝固过程耦合数值模拟及实验研究 被引量：1
11
作者 李婧 刘昌明 高鲲 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第13期71-74,78,共5页
离心铸造颗粒增强铝基梯度复合材料流动场的数值模拟将基体粘度设为定值不合实际。为此设想将基体的粘度值设置为温度函数,并结合实验得到温度-粘度近似函数。模拟计算铸件的温度场,测量开始每一时间步的瞬时温度场,通过温度-粘度函数... 离心铸造颗粒增强铝基梯度复合材料流动场的数值模拟将基体粘度设为定值不合实际。为此设想将基体的粘度值设置为温度函数,并结合实验得到温度-粘度近似函数。模拟计算铸件的温度场,测量开始每一时间步的瞬时温度场,通过温度-粘度函数计算粘度场,得到瞬时流动场。这种耦合方法预测凝固期间颗粒体积分数与实际结果更具契合性。 展开更多
关键词 离心铸造 梯度功能材料 场耦合 数值模拟
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316L不锈钢/Cu梯度复合材料的残余热应力分布 被引量：1
12
作者 胡锐 刘涛 +3 位作者 薛祥义 常辉 寇宏超 李金山 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2182-2189,共8页
为了得到合理的316L不锈钢/Cu梯度复合材料结构,基于316L不锈钢/Cu复合材料的微观组织与宏观结构建立相应的单胞模型和复合材料模型,并采用有限元软件ANSYS对两种模型进行残余热应力的数值模拟,分析复合材料内的等效应力和主应力的分布... 为了得到合理的316L不锈钢/Cu梯度复合材料结构,基于316L不锈钢/Cu复合材料的微观组织与宏观结构建立相应的单胞模型和复合材料模型,并采用有限元软件ANSYS对两种模型进行残余热应力的数值模拟,分析复合材料内的等效应力和主应力的分布规律。结果表明:对于单胞模型,残余热应力分布形态不仅与不锈钢球溶解程度相关,而且与其溶解形态也有关系,并且随着不锈钢的溶解,平均等效应力的大小分布发生了转移,较大的平均应力从基体转移到了增强体。对于复合材料模型,随着不锈钢球的溶解,梯度复合区内的等效应力呈梯度减小分布,表现为平滑的应力过渡,因此,可以在复合区与铜相接连处得到缓和的热应力分布。 展开更多
关键词 梯度复合材料 微观组织 热应力 有限元分析
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热障涂层活塞热应力高阶控制体有限元法研究
13
作者 刘琦 杜雁霞 +2 位作者 齐文亮 刘磊 肖光明 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期105-114,共10页
为研究热障涂层(thermal barrier coating, TBC)活塞热应力问题,本文发展了一种针对复合材料热力问题的三维高阶控制体有限元法(CV-FEM).我们基于10点高阶四面体单元,对控制方程数值离散过程做了详细推导;利用交错网格技术,将待解变量... 为研究热障涂层(thermal barrier coating, TBC)活塞热应力问题,本文发展了一种针对复合材料热力问题的三维高阶控制体有限元法(CV-FEM).我们基于10点高阶四面体单元,对控制方程数值离散过程做了详细推导;利用交错网格技术,将待解变量及材料物性参数分别存储在单元节点以及单元中心;采用高阶CV-FEM对圆环热应力问题进行了数值验证,计算结果与ANSYS吻合良好;数值模拟了层和型及功能梯度型(functional graded material, FGM)活塞热应力问题.结果表明:活塞的最大温度位于燃烧室与活塞顶面的交界区域;最大应力位于粘结层附近,改变层和型TBC活塞材料组分、材料分布或改变FGM TBC活塞的材料梯度系数,均不能有效降低最大应力幅值;通过在粘结层内引入材料属性由金属基体材料到粘结剂材料过渡的FGM,可以有效降低层合型及功能型TBC活塞涂层内应力幅值,使应力幅值下降20%~30%,改善了应力集中问题. 展开更多
关键词 有限体积法 高阶单元 热应力 功能梯度材料 活塞
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梯度功能材料研究与应用 被引量：26
14
作者 李耀天 《金属功能材料》 CAS 2000年第4期15-23,共9页
介绍了近年来梯度功能材料 (FGM )国外发展动态 ,较详细叙述了梯度功能材料制备方法 ,如化学气相沉积法 (CVD) ,放电等离子烧结法 (SPS) ,复合离心铸造法 (CDC)等工艺方法 ,并介绍了梯度磁性材料、封接合金、刀具材料及生体材料的制备... 介绍了近年来梯度功能材料 (FGM )国外发展动态 ,较详细叙述了梯度功能材料制备方法 ,如化学气相沉积法 (CVD) ,放电等离子烧结法 (SPS) ,复合离心铸造法 (CDC)等工艺方法 ,并介绍了梯度磁性材料、封接合金、刀具材料及生体材料的制备、性能、特点及应用。 展开更多
关键词 梯度功能材料 性能 制备
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单向固化法制备功能梯度热电材料PbTe 被引量：2
15
作者 张恩杰 陈立学 +2 位作者 朱品文 洪友良 郭伟力 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期124-126,共3页
利用不同掺杂剂PbI2,Al和Zr对制备热电材料n-PbTe载流子浓度的影响,采用单向固化法制备具有连续载流子浓度的功能梯度热电材料.测试结果表明,连续载流子浓度的功能梯度材料PbTe比相同浓度焊接的功能梯度材料输出效率提高约30%.
关键词 功能梯度材料(FGM) 载流子浓度 PBTE 有效最大输出功率
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功能结构器件的离散-堆积制造方法 被引量：2
16
作者 陈立峰 颜永年 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期82-84,共3页
功能结构器件的加工过程要求实现多种材料组分的梯度分布和内部微结构的构造。通用的自顶而下、整体控制局部的制造方法有着很大的局限性。快速成形技术提出了离散 -堆积的降维制造思想 ,在直写技术的辅助下 ,可以通过对材料的微单元操... 功能结构器件的加工过程要求实现多种材料组分的梯度分布和内部微结构的构造。通用的自顶而下、整体控制局部的制造方法有着很大的局限性。快速成形技术提出了离散 -堆积的降维制造思想 ,在直写技术的辅助下 ,可以通过对材料的微单元操作 ,实现功能结构器件的堆积制造。 展开更多
关键词 功能结构器件 快速成形 直写 MEMS 组织工程 功能梯度材料
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W-Mo梯度飞片的显微组织特征研究 被引量：1
17
作者 李松 徐小荣 员文杰 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2002年第6期777-779,共3页
利用电子探针和扫描电镜对 W-Mo梯度飞片的化学元素分布、显微组织和断口形貌进行了研究 .结果表明 :W-Mo梯度材料整体致密 ,成分分布呈梯度变化特征 ;富钨区、富钼区主要表现为脆性断裂 。
关键词 梯度功能材料 W-MO 显微组织
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PCVD单模光纤中的材料组成和结构设计 被引量：1
18
作者 韩庆荣 赵修建 +1 位作者 谢康 罗杰 《邮电设计技术》 2005年第6期47-51,共5页
在简要介绍PCVD工艺基本原理的基础上,阐述了PCVD单模光纤的材料组成和结构,对采用功能梯度的材料组成和结构设计以及粘度匹配对降低光纤的衰减、提高光纤的抗弯曲和抗氢损等特性进行了简单的分析和讨论。
关键词 材料组成 结构设计 单模光纤 PCVD CVD工艺 基本原理 功能梯度 抗弯曲
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热应力下功能梯度条共线裂纹断裂问题分析
19
作者 潘海珠 宋天舒 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期201-206,229,共7页
为了探讨温度变化对含裂纹的功能梯度材料(FGM)的影响,本文研究了含有两个共线裂纹的功能梯度条的I-型热应力断裂问题。对于稳态热应力下的功能梯度条应用分层方法进行分析,使得不同函数形式表示热机械属性变化下的断裂力学问题能够得... 为了探讨温度变化对含裂纹的功能梯度材料(FGM)的影响,本文研究了含有两个共线裂纹的功能梯度条的I-型热应力断裂问题。对于稳态热应力下的功能梯度条应用分层方法进行分析,使得不同函数形式表示热机械属性变化下的断裂力学问题能够得到解析解。应用Lobatto-Chebyshev数值方法求得两个裂纹裂尖的热应力强度因子(TSIF)。通过一些算例研究材料热力属性、功能梯度条自由表面温度变化及裂纹几何参数变化对TSIF的影响,特别是对两裂纹间交互对热应力强度因子的影响进行了探讨。结果表明:用不同函数形式描述热机械属性对含有两个裂纹的功能梯度条TSIF有显著影响,该结果可为设计极端温度条件下使用的FGM提供参考。 展开更多
关键词 断裂分析 功能梯度材料 热机械属性 共线裂纹 热应力强度因子
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一种新的功能梯度材料零件建模方法
20
作者 龙钢 周满元 +1 位作者 王晓光 肖桂艳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期1588-1591,共4页
首先分析以往功能梯度材料零件CAD模型的优缺点,提出了基于几何空间建模方法和基于材料空间建模方法的概念;接着提出了一种基于材料空间的功能梯度材料零件建模方法;然后给出了基于材料空间的功能梯度材料零件CAD模型详细实现方案,通过... 首先分析以往功能梯度材料零件CAD模型的优缺点,提出了基于几何空间建模方法和基于材料空间建模方法的概念;接着提出了一种基于材料空间的功能梯度材料零件建模方法;然后给出了基于材料空间的功能梯度材料零件CAD模型详细实现方案,通过引入形式功能参数r,实现了材料空间分布函数的间接构造;并且将真空作为特殊材料引入,用于实现材料微观结构设计。最后给出基于此模型的设计方法,并对一些二维平面特例进行了分析,验证了此方法的可行性。 展开更多
关键词 功能梯度材料零件 几何空间 材料空间 CAD模型 形式功能参数
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