裂解制备Si-C-O梯度复合材料的热流密度计算 被引量：1

1

作者 宋仁义 王钧 张联盟 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第3期204-206,共3页

对聚硅氧陶瓷先驱体表面加载高密度热流时裂解过程进行了分析,并对温度梯度计算模型进行了合理设计;对聚硅氧树脂SAR-2的裂解进行了DSC-TG分析实验,测试了先驱体及转化陶瓷与计算有关的物性参数。最后对表面裂解制备Si-C-O梯度复合材料... 对聚硅氧陶瓷先驱体表面加载高密度热流时裂解过程进行了分析,并对温度梯度计算模型进行了合理设计;对聚硅氧树脂SAR-2的裂解进行了DSC-TG分析实验,测试了先驱体及转化陶瓷与计算有关的物性参数。最后对表面裂解制备Si-C-O梯度复合材料所需热流密度进行了优化计算。结果表明:热流密度q=600kW·m-1,加热时间t=2-4s为制备梯度复合材料的最佳工艺参数。 展开更多

关键词 热流密度 陶瓷梯度 复合材料 聚硅氧树脂

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爆炸喷涂Al_2O_3陶瓷梯度涂层的组织与性能 被引量：22

2

作者 卢国辉 曾鹏 +4 位作者 黄惠平 王桂棠 谢光荣 潘振鹏 胡社军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期30-33,共4页

用爆炸喷涂法制备了 Al2 O3与自熔性合金的陶瓷梯度涂层。结果表明 ,基体 /Ni60 /2 5% Al2 O3+ 75% Ni60 /50 %Al2 O3+ 50 % Ni60 /Al2 O3的陶瓷梯度涂层具有较好的结合力 ,较低的残余内应力及和缓的热应力。对粉末及涂层的XRD谱分析表... 用爆炸喷涂法制备了 Al2 O3与自熔性合金的陶瓷梯度涂层。结果表明 ,基体 /Ni60 /2 5% Al2 O3+ 75% Ni60 /50 %Al2 O3+ 50 % Ni60 /Al2 O3的陶瓷梯度涂层具有较好的结合力 ,较低的残余内应力及和缓的热应力。对粉末及涂层的XRD谱分析表明 ,爆炸喷涂的 Al2 O3陶瓷涂层结构为γ- Al2 O3,而其粉末结构为α- Al2 O3,这说明在爆炸喷涂中存在相变过程。爆炸喷涂 Al2 O3陶瓷梯度涂层适合于工作环境较恶劣的热障耐磨涂层。 展开更多

关键词 爆炸喷涂 显微结构 性能 氧化铝陶瓷梯度涂层

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Fe_3Al-Al_2O_3陶瓷梯度涂层性能研究 被引量：10

3

作者 张景德 尹衍升 +1 位作者 张虹 李静 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期6-9,共4页

利用等离子喷涂方法制备了不同成分设计的多种Fe3Al-Al2O3陶瓷复合涂层,采用金相显微镜、SEM、XRD及电子探针等手段,研究了涂层的微观组织及成分分布,并对涂层的结合强度、显微硬度及抗热震性能进行了试验研究。结果表明,Fe3Al过渡层的... 利用等离子喷涂方法制备了不同成分设计的多种Fe3Al-Al2O3陶瓷复合涂层,采用金相显微镜、SEM、XRD及电子探针等手段,研究了涂层的微观组织及成分分布,并对涂层的结合强度、显微硬度及抗热震性能进行了试验研究。结果表明,Fe3Al过渡层的引入可有效地改善涂层的质量,Fe3Al金属间化合物是钢基体上制备陶瓷涂层较为理想的过渡材料。涂层成分的梯度化有利于涂层结合强度和抗热震性能的提高。 展开更多

关键词 陶瓷梯度涂层 性能 铁铝金属间化合物 氧化铝陶瓷 等离子喷涂 钢基体 复合涂层

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宽带激光熔覆生物陶瓷梯度涂层及其生物活性 被引量：11

4

作者 刘栋 刘其斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期741-745,共5页

为了消除激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,提高涂层与基材的结合强度,采用宽带激光熔覆技术,在Ti-6Al-4V合金表面制备含HA+β-TCP的生物陶瓷梯度涂层(HA为羟基磷灰石)。利用OM、SEM和XRD对涂层形貌、相组成进行了研究,并... 为了消除激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,提高涂层与基材的结合强度,采用宽带激光熔覆技术,在Ti-6Al-4V合金表面制备含HA+β-TCP的生物陶瓷梯度涂层(HA为羟基磷灰石)。利用OM、SEM和XRD对涂层形貌、相组成进行了研究,并通过体外模拟体液浸泡实验考察了涂层的生物活性。结果表明:生物陶瓷梯度涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层3个层次,且各梯度层的结合界面均为良好的化学冶金结合。稀土氧化物La2O3在激光熔覆生物陶瓷过程中具有诱导合成HA+β-TCP的作用,生物陶瓷涂层的生物活性与不同La2O3含量诱导合成HA+β-TCP的数量密切相关。当La2O3含量为0.6 wt.%时,合成HA+β-TCP的数量最多。当La2O3的添加量为0.6 wt.%时,涂层表面形成的类骨磷灰石数量最多;且经14天浸泡后的涂层明显比7天形成的类骨磷灰石数量多。 展开更多

关键词 宽带激光熔覆 生物陶瓷梯度涂层 稀土氧化物 生物活性

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金属/陶瓷梯度热障涂层的研究进展 被引量：4

5

作者 刘丽荣 张所信 《连云港化工高等专科学校学报》 2001年第4期10-13,共4页

综述了金属／陶瓷梯度涂层材料的作用机理、研究工作及应用领域、金属／陶瓷梯度热障层的制备工艺。

关键词 金属/陶瓷梯度涂层材料 梯度热障涂层 材料 制备工艺 进展

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钛合金表面激光制备生物陶瓷梯度涂层研究 被引量：5

6

作者 陈岁元 吕一格 +3 位作者 刘腊梅 尹桂莉 梁京 刘常升 《应用激光》 CSCD 北大核心 2014年第6期487-493,共7页

利用激光熔覆制备技术,通过涂层成分设计与梯度制备方法,在Ti-6Al-4V钛合金基体上制备界面冶金结合的生物陶瓷梯度涂层。主要利用金相显微、扫描电镜、硬度计和X-射线衍射等分析手段,对制备梯度涂层的熔覆工艺、组织结构、相组成及其形... 利用激光熔覆制备技术,通过涂层成分设计与梯度制备方法,在Ti-6Al-4V钛合金基体上制备界面冶金结合的生物陶瓷梯度涂层。主要利用金相显微、扫描电镜、硬度计和X-射线衍射等分析手段,对制备梯度涂层的熔覆工艺、组织结构、相组成及其形成机理进行了研究。实验结果表明:梯度涂层的成分组成分别为第一层Ti粉80%、CaCO3和CaHPO4为19%、Y2O3为1%;第二层Ti粉40%、CaCO3和CaHPO4为59%、Y2O3为1%;第三层Ti粉为0%、CaCO3和CaHPO4为99%、Y2O3为1%。在优化激光制备工艺参数条件下,成功在钛合金表面制备出了界面冶金结合、无裂纹缺陷的类生物骨组织结构的梯度涂层。涂层中的主要生物陶瓷相是CaTiO3、CaP及Ca3(PO4)2相。由于采用了钛成分含量的梯度变换设计,避免了基体和涂层及层与层之间材料因热膨胀系数、弹性模量差异过大而造成结合界面的孔洞、裂纹现象,同时保证了钛合金基体与生物骨涂层之间形成了牢固的冶金结合。 展开更多

关键词 钛合金 生物陶瓷梯度涂层 激光熔覆 陶瓷相 冶金结合

原文传递

陶瓷梯度耐磨涂层中残余热应力的有限元分析 被引量：3

7

作者 曾庆东 肖金生 +1 位作者 覃峰 刘春晓 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2003年第1期34-36,共3页

运用 ANSYS软件 ,对不同耐磨涂层试样中的残余热应力进行有限元分析 ,得出梯度过渡越多 ,涂层内的残余热应力越小。对实际工件耐磨涂层中的残余热应力进行分析 ,得出残余热应力主要集中在工件形状突变的地方 ,并对工件的设计生产提出合... 运用 ANSYS软件 ,对不同耐磨涂层试样中的残余热应力进行有限元分析 ,得出梯度过渡越多 ,涂层内的残余热应力越小。对实际工件耐磨涂层中的残余热应力进行分析 ,得出残余热应力主要集中在工件形状突变的地方 ,并对工件的设计生产提出合理建议。 展开更多

关键词 陶瓷梯度耐磨涂层 残余热应力 有限元分析

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高炉风口上超音速火焰喷涂金属-陶瓷梯度层的可行性 被引量：5

8

作者 刘洁 侯东华 +1 位作者 栾彩霞 赵国杰 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2004年第11期51-53,共3页

　在高炉风口表面制备一层适宜的金属-陶瓷梯度热障涂层,是提高风口寿命的一种有效的方法。本文旨在验证在风口上制备金属-陶瓷梯度保护层,提高高炉风口寿命的可行性。通过大型的有限元仿真软件AN SYS,模拟分析了在紫铜表面喷涂陶瓷热... 　在高炉风口表面制备一层适宜的金属-陶瓷梯度热障涂层,是提高风口寿命的一种有效的方法。本文旨在验证在风口上制备金属-陶瓷梯度保护层,提高高炉风口寿命的可行性。通过大型的有限元仿真软件AN SYS,模拟分析了在紫铜表面喷涂陶瓷热障层的隔热效果,并且探讨了HVOF涂层的性能。结果发现,仅仅0.4mm厚的ZrO2涂层就可以使铜基体温降200℃左右,而且超音速火焰喷涂打底的金属-陶瓷涂层的抗氧化性、热震性优于其他喷涂方法,这表示能够从材料和工艺两方面解决风口喷涂陶瓷层易脱落的问题。证明了在风口上喷涂金属-陶瓷梯度热障涂层的可行性以及利用HVOF打底层制备金属-陶瓷热障层的优势。 展开更多

关键词 金属-陶瓷梯度热障层 超音速火焰喷涂 高炉风口

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等离子喷涂YPSZ陶瓷梯度涂层的组织与抗热震性能 被引量：3

9

作者 李志军 王红英 汤伟杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期65-68,共4页

利用等离子喷涂工艺在汽车铝活塞表面制备了氧化钇部分稳定的氧化锆(YPSZ)陶瓷梯度涂层,用电子扫描显微镜、金相显微镜等手段对涂层从组织形貌、物相、显微硬度和热震性能进行了分析。结果表明:基体与涂层结合紧密;涂层在冷却过程中发生... 利用等离子喷涂工艺在汽车铝活塞表面制备了氧化钇部分稳定的氧化锆(YPSZ)陶瓷梯度涂层,用电子扫描显微镜、金相显微镜等手段对涂层从组织形貌、物相、显微硬度和热震性能进行了分析。结果表明:基体与涂层结合紧密;涂层在冷却过程中发生了t-ZrO2→m-ZrO2的相变过程;涂层的热震性能良好,可满足活塞的使用要求。 展开更多

关键词 等离子喷涂 YPSZ陶瓷梯度涂层 抗热震性能

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挤出式3D打印陶瓷梯度材料动态混合过程数值模拟 被引量：1

10

作者 段国林 王龙 +3 位作者 王世杰 马硕 杨杰 韩晓伟 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1264-1276,共13页

针对微流挤出工艺下制备陶瓷梯度材料引起的混合难题,依托混合挤出核心功能部件——多组分主动混合机构,结合理论分析、ANSYS仿真模拟与打印实验,探究了螺杆结构下混料腔内多组分材料混合机制及其规律.首先,对流体流动进行理论分析;其次... 针对微流挤出工艺下制备陶瓷梯度材料引起的混合难题,依托混合挤出核心功能部件——多组分主动混合机构,结合理论分析、ANSYS仿真模拟与打印实验,探究了螺杆结构下混料腔内多组分材料混合机制及其规律.首先,对流体流动进行理论分析;其次,对料腔内流体流场进行仿真分析,定义了该工艺下材料混合时间的构成;最后以螺杆转速、材料进给量、进料顺序3个影响因素作为研究对象,通过组分输运模型进行模拟分析,研究了上述3个因素对多材料混合过程的影响及其规律.结果表明:在变径螺杆作用下腔内压力沿着挤出方向阶跃式升高,口模附近迅速泄压;腔内流体速度沿挤出方向递增,在螺槽的左、右底角部位会形成材料滞留区.螺杆转速的变化对内部流体的流动影响大于进给量;通过混合过程模拟结果发现螺杆转速的增加有利于提高平面混合均匀性,对腔内流体的平均停留时间影响不大;增大进料量不仅缩短了混料腔内流体停留时间,还降低了螺杆的轴向混合能力;材料过渡时间随着料腔内高黏度流体体积分数的增加而逐渐增加.最后,打印锯齿形梯度渐变部件,利用MATLAB软件进行图像处理,验证了理论分析与数值模拟研究的合理性与正确性.该研究为了解挤出式3D打印陶瓷梯度材料混合过程的机理奠定了基础,并为后续混料设备的结构改进提供了理论支持. 展开更多

关键词 微流挤出 陶瓷梯度材料 多组分材料混合 混合时间 混合过程模拟

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金属-陶瓷梯度材料动态温度响应变物性分析模型研究 被引量：1

11

作者 翟鹏程 张清杰 袁润章 《武汉工业大学学报》 CSCD 1997年第2期68-71,共4页

以ZrO_2/Ti-6Al-4V金属-陶瓷梯度材料为例,研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态温度响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的热导率和热容随温度变化的特性(即变物性特性)对动态温度响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受... 以ZrO_2/Ti-6Al-4V金属-陶瓷梯度材料为例,研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态温度响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的热导率和热容随温度变化的特性(即变物性特性)对动态温度响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击载荷作用时,变物性特性对材料的动态温度响应和材料隔热性能预测的影响十分明显,在对梯度材料的隔热性能进行优化设计时,必须采用动态变物性温度响应分析模型和理论进行分析。 展开更多

关键词 金属-陶瓷梯度材料 动态温度响应 变物性分析模型

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金属-陶瓷梯度材料动态热应力响应变物性分析模型研究 被引量：2

12

作者 翟鹏程 张清杰 袁润章 《武汉工业大学学报》 CSCD 1997年第2期78-82,共5页

研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态热应力响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的变物性特性(即材料的热学和力学性能依赖于温度的特性)对动态热应力响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击栽荷作用时,变物性特性... 研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态热应力响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的变物性特性(即材料的热学和力学性能依赖于温度的特性)对动态热应力响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击栽荷作用时,变物性特性对材料的动态热应力响应的影响十分明显,在对梯度材料进行评价和优化设计时,必须采用动态热应力响应变物性分析模型进行分析。 展开更多

关键词 金属-陶瓷梯度材料 动态热应力响应 变物性分析模型

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梯度铝基复合材料层间结合强度研究 被引量：1

13

作者 朱秀荣 王荣 +2 位作者 费良军 童文俊 徐永东 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期43-44,共2页

陶瓷梯度增强铝基复合材料是大功率发动机活塞理想增强材料。本文采用挤压铸造法制造出梯度复合材料 ,对其显微组织进行了观察 ;对梯度层间结合强度进行了测定。试验结果可为复合材料活塞的结构设计提供参考。

关键词 铝基复合材料 挤压铸造 层间结合强度 陶瓷梯度增强 发动机活塞

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先驱体转化法制备SiC/Al_2O_3-PCS陶瓷梯度复合材料

14

作者 宋仁义 王钧 张联盟 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期532-536,共5页

以聚碳硅烷为先驱体,经过多次表面裂解-浸渍循环制备SiC/Al2O3-PCS陶瓷梯度复合材料.DTA-TG分析研究表明,裂解面抗高温氧化性能得到明显改善.显微红外及SEM扫描分析表明裂解表面内聚碳硅烷陶瓷先驱体全部转化为SiC,从裂解面向聚合物层... 以聚碳硅烷为先驱体,经过多次表面裂解-浸渍循环制备SiC/Al2O3-PCS陶瓷梯度复合材料.DTA-TG分析研究表明,裂解面抗高温氧化性能得到明显改善.显微红外及SEM扫描分析表明裂解表面内聚碳硅烷陶瓷先驱体全部转化为SiC,从裂解面向聚合物层的过渡为连续过渡,没有明显的界面.随着离裂解面的距离增加,Si-H键红外吸收强度逐步增强. 展开更多

关键词 聚碳硅烷 陶瓷梯度复合材料 先驱体转化法

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陶瓷/金属梯度热障涂层的热冲击性能研究 被引量：11

15

作者 肖金生 刘杰 +1 位作者 潘春旭 徐小荣 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2002年第9期11-14,共4页

利用 ANSYS软件对陶瓷 /金属梯度热障涂层的热冲击性能进行了有限元分析 ,比较了不同涂层方案和不同基体金属材料对涂层抗热冲击性能的影响 。

关键词 陶瓷/金属梯度热障涂层 功能梯度材料 有限元 热冲击 内燃机 燃烧室

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金属添加剂对SHS陶瓷内衬复合管微观结构与界面连接的影响 被引量：10

16

作者 张龙 赵忠民 +2 位作者 曹金荣 陆大勤 王建江 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期248-253,共6页

基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管,以(CrO3+Al)为燃烧体系,通过添加并调整(TiO2+Al+C)子体系与Ni金属添加剂之间的成分比例,合成出具有钢基体、中间过渡合金层与内衬陶瓷三层结构的复合管。研究金属添加剂Ni对燃烧行为、碳化物颗粒... 基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管,以(CrO3+Al)为燃烧体系,通过添加并调整(TiO2+Al+C)子体系与Ni金属添加剂之间的成分比例,合成出具有钢基体、中间过渡合金层与内衬陶瓷三层结构的复合管。研究金属添加剂Ni对燃烧行为、碳化物颗粒原位合成与分布、陶瓷/金属微连接及复合管力学性能的影响。研究发现,随着Ni添加量增多与(TiO2+Al+C)含量降低,反应体系的绝热燃烧温度与燃烧速率上升,Ni的添加与熔化促进反应中亚化学计量比的富Ti碳化物形成,同时也因液相传质促进该碳化物溶解于金属熔体中,并经结晶形成呈梯度分布于中间过渡合金层上的富Ti碳化物。经对复合管力学性能测试与SEM观察,发现添加适量的Ni粉,可以控制中间过渡合金层中碳化物的体积分数与分布,有利于内衬陶瓷层、中间过渡合金层与钢基体之间的连接,从而使复合管径向压溃强度与抗剪强度提高。 展开更多

关键词 SHS 陶瓷内衬复合管 陶瓷俭属梯度连接 金属添加剂 碳化物 重力分离SHS法 界面连接 微观结构 力学性能测试 内衬陶瓷层

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冲击波在陶瓷与梯度材料界面上的传播特性 被引量：7

17

作者 刘立胜 张清杰 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2003年第8期1-4,共4页

研究了冲击波在有限厚度陶瓷平板与半无限大陶瓷 /金属复合背板的界面传播特性。论文的研究基于 Furlong等提出的预测球面波在两弹性体间的平面界面上的反射、折射特性的基本方法。论文重点研究了剪切耦合边界条件下复合背板中的金属体... 研究了冲击波在有限厚度陶瓷平板与半无限大陶瓷 /金属复合背板的界面传播特性。论文的研究基于 Furlong等提出的预测球面波在两弹性体间的平面界面上的反射、折射特性的基本方法。论文重点研究了剪切耦合边界条件下复合背板中的金属体积百分比和陶瓷面板的厚度对反射波强度的影响。通过研究得出了一些对于陶瓷 /复合装甲及陶瓷 展开更多

关键词 冲击波 传播特性 平面界面 陶瓷/金属梯度复合装甲

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一种功能梯度材料活塞的材料梯度方程选择 被引量：4

18

作者 王素 倪春阳 朱心雄 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期133-138,共6页

应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件AD INA分析具有不同参数的材料梯度方程的陶瓷纤维梯度增强活塞的温度分布和应力分布。结果表明:陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配,在陶瓷纤维增强层与活塞... 应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件AD INA分析具有不同参数的材料梯度方程的陶瓷纤维梯度增强活塞的温度分布和应力分布。结果表明:陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配,在陶瓷纤维增强层与活塞本体交界处产生的应力。并根据计算结果选出最优的材料梯度方程。 展开更多

关键词 陶瓷纤维梯度增强活塞 温度场 应力场 有限元 材料梯度方程

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功能梯度材料活塞三维有限元分析 被引量：5

19

作者 王素 倪春阳 朱心雄 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第22期2027-2030,共4页

应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA中的ADINA-T模块和结构分析模块对一种新型活塞———陶瓷纤维梯度增强活塞的温度分布和应力分布进行了计算分析。结果表明,使用陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨... 应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA中的ADINA-T模块和结构分析模块对一种新型活塞———陶瓷纤维梯度增强活塞的温度分布和应力分布进行了计算分析。结果表明,使用陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配在陶瓷纤维增强层与活塞本体交界处产生的应力。 展开更多

关键词 陶瓷纤维梯度增强活塞 温度场 应力场 有限元

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陶瓷纤维梯度增强活塞的梯度方程研究 被引量：4

20

作者 王素 倪春阳 +1 位作者 朱玉明 朱心雄 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期234-239,共6页

功能梯度材料零件具有单质材料零件无法比拟的理化性能优势,然而由于材料分布复杂以及对功能梯度材料本身性能研究不充分,使性能分析存在很多困难。论文应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA,分析陶瓷纤维梯度增强活塞(材料... 功能梯度材料零件具有单质材料零件无法比拟的理化性能优势,然而由于材料分布复杂以及对功能梯度材料本身性能研究不充分,使性能分析存在很多困难。论文应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA,分析陶瓷纤维梯度增强活塞(材料梯度方程的参数不同)的温度分布和应力分布,结果表明陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配,在陶瓷纤维增强层与活塞本体交界处产生的应力。根据计算结果拟合出温度峰值、整体应力峰值和层间应力峰值与方程系数之间的曲线,并加以验证。 展开更多

关键词 陶瓷纤维梯度增强活塞 温度场分析 应力场分析 有限元 材料梯度方程

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