不同力学边界下变物性梯度功能材料板稳态热应力
来源期刊：湖南科技大学学报自然科学版2004年第4期
论文作者：涂代惠 姜鲁珍 许杨健 赵振伟
关键词：梯度功能材料板; 变物性; 稳态热应力; 力学边界; 对流换热边界; 非线性有限元法;
摘 要：用非线性有限元法和辛普生法分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的变物性梯度功能材料板在不同力学边界条件下的稳态热应力问题.结果表明:当无限长板只能伸长、不能弯曲时,板内稳态拉应力最大,比无限自由长板时板内最大拉应力增大 6.1倍;当无限长板伸长、弯曲受限时,板内的压应力最大,比无限自由长板时板内最大压应力增大14.9倍;考虑变物性的最大拉应力比常物性减小48.9%,最大压应力比常物性减小39.6%;此外,材料组分形状系数M、对流换热系数和孔隙度的变化对不同力学边界条件下该变物性材料板稳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.图4,表1,参8.
涂代惠1，姜鲁珍2，许杨健3，赵振伟3
(1.河北工程学院,理学院,河北,邯郸,056038;
2.浙江科技学院,经管系,杭州,310023;
3.河北工程学院,土木工程学院,河北,邯郸,056038)
摘要:用非线性有限元法和辛普生法分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的变物性梯度功能材料板在不同力学边界条件下的稳态热应力问题.结果表明:当无限长板只能伸长、不能弯曲时,板内稳态拉应力最大,比无限自由长板时板内最大拉应力增大 6.1倍;当无限长板伸长、弯曲受限时,板内的压应力最大,比无限自由长板时板内最大压应力增大14.9倍;考虑变物性的最大拉应力比常物性减小48.9%,最大压应力比常物性减小39.6%;此外,材料组分形状系数M、对流换热系数和孔隙度的变化对不同力学边界条件下该变物性材料板稳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.图4,表1,参8.
关键词:梯度功能材料板; 变物性; 稳态热应力; 力学边界; 对流换热边界; 非线性有限元法;
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