【摘 要】
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采用有限元方法,利用MSC/NASTRAN软件对燃烧合成法制备的TiB-Cu FGM使用条件下的变形和热应力进行了数值模拟.针对不同的工作环境(稳态,即较低的使用温度;瞬态,较高的使用温度),将FGM与两相直接叠加金属陶瓷和均质TiB-Cu金属陶瓷的数值模拟结果进行了比较.结果表明多层的TiB-Cu FGM具有较好的变形和热应力缓和效果.稳态数值模拟的结果表明,在材料的高温侧表面附近存在压缩应力.
【机 构】
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哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所(哈尔滨)
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采用有限元方法,利用MSC/NASTRAN软件对燃烧合成法制备的TiB<,2>-Cu FGM使用条件下的变形和热应力进行了数值模拟.针对不同的工作环境(稳态,即较低的使用温度;瞬态,较高的使用温度),将FGM与两相直接叠加金属陶瓷和均质TiB<,2>-Cu金属陶瓷的数值模拟结果进行了比较.结果表明多层的TiB<,2>-Cu FGM具有较好的变形和热应力缓和效果.稳态数值模拟的结果表明,在材料的高温侧表面附近存在压缩应力.瞬态数值模拟的结果表明,热冲击载荷越大,材料内部的最大热应力越大.在热冲击作用下,在靠近试样的热冲击表面处存在较大的压缩应力.对于均质材料,高温侧表面的压缩应力决定了材料破坏;对于梯度材料,试样内部的拉伸应力决定了材料的破坏.瞬态条件下,针对不同热冲击条件也进行了相应的数值模拟.
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