不同力学边界下梯度功能材料板瞬态热应力
来源期刊：中国稀土学报2003年增刊第1期
论文作者：涂代惠 许杨健
关键词：梯度功能材料板; 瞬态热应力; 力学边界; 对流换热边界; 有限元法;
摘 要：用有限元和有限差分法, 分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的梯度功能材料板的瞬态热应力问题, 检验了方法的正确性, 给出了不同力学边界条件下该材料板的瞬态热应力场分布.结果表明: 无限自由长板内的热应力最小; 当无限长板只能伸长, 不能弯曲时, 板内瞬态拉应力最大, 比无限自由长板时板内最大拉应力增大3.3倍; 当无限长板的伸长、弯曲受限时, 板内的瞬态压应力最大, 比无限自由长板内的最大压应力增大5.1倍; 此外, 对流换热系数和环境介质温度的变化对不同力学边界条件下该材料板瞬态热应力场的影响显著.此结果为该材料的设计和应用提供了准确的理论计算依据.
涂代惠1，许杨健2
(1.河北工程学院城市建设系,河北,邯郸,056038;
2.河北工程学院土木建筑工程系,河北,邯郸,056038)
摘要:用有限元和有限差分法, 分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的梯度功能材料板的瞬态热应力问题, 检验了方法的正确性, 给出了不同力学边界条件下该材料板的瞬态热应力场分布.结果表明: 无限自由长板内的热应力最小; 当无限长板只能伸长, 不能弯曲时, 板内瞬态拉应力最大, 比无限自由长板时板内最大拉应力增大3.3倍; 当无限长板的伸长、弯曲受限时, 板内的瞬态压应力最大, 比无限自由长板内的最大压应力增大5.1倍; 此外, 对流换热系数和环境介质温度的变化对不同力学边界条件下该材料板瞬态热应力场的影响显著.此结果为该材料的设计和应用提供了准确的理论计算依据.
关键词:梯度功能材料板; 瞬态热应力; 力学边界; 对流换热边界; 有限元法;
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