检索结果-内蒙古大学图书馆

应用数学和力学 2025年

作者：王翊霖李卫国麻建坐重庆大学航空航天学院重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆工业职业技术学院机械工程学院

通过定量表征宽温域下各强化机制对纳米颗粒增强金属基复合材料屈服强度以及晶界滑移对金属基体屈服强度的影响，建立了不含拟合参数的纳米颗粒增强金属基复合材料温度相关性屈服强度理论表征模型。模型仅需金属基体任意一个参考温度下... 详细信息

通过定量表征宽温域下各强化机制对纳米颗粒增强金属基复合材料屈服强度以及晶界滑移对金属基体屈服强度的影响，建立了不含拟合参数的纳米颗粒增强金属基复合材料温度相关性屈服强度理论表征模型。模型仅需金属基体任意一个参考温度下的屈服强度及相关材料参数，如比热容、热膨胀系数、熔点等，即可预测纳米颗粒增强金属基复合材料在任意温度下的屈服强度。模型预测结果与目前获取到的所有四组实验数据均取得了良好的一致性，实现了对纳米颗粒增强金属基复合材料宽温域屈服强度的合理预测。在此基础上，探讨了主要强化机制对纳米颗粒增强金属基复合材料屈服强度的影响及其随温度和颗粒尺寸的演化规律，为设计和开发适用于宽温域下的纳米颗粒增强金属基复合材料提供了理论依据和有效建议。

关键词：纳米颗粒增强金属基复合材料温度相关性屈服强度理论表征模型强化机制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于键价模型的MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷热机械性能预测

引用

无机材料学报 2021年第10期36卷 1067-1073,I0007页

作者：冯明星王斌徐鹏宇涂兵田王皓武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

尖晶石型陶瓷具有优异的热机械性能,在高温结构材料领域具有良好的应用前景。本研究将键价模型与高温机械性能理论表征模型相结合,建立了从变温晶体结构出发预测尖晶石型陶瓷高温热机械性能的方法,阐明了晶体结构与高温热机械性能之间... 详细信息

尖晶石型陶瓷具有优异的热机械性能,在高温结构材料领域具有良好的应用前景。本研究将键价模型与高温机械性能理论表征模型相结合,建立了从变温晶体结构出发预测尖晶石型陶瓷高温热机械性能的方法,阐明了晶体结构与高温热机械性能之间的关系。采用该方法预测了MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的高温断裂强度和断裂韧性,其预测结果与实验值吻合。研究表明,MgAl_(2)O_(4)中阳离子反位率、化学键硬度和体模量随温度的变化在800℃上下存在显著差异,然而由于配位多面体的耦合作用,阳离子反位的温度效应不会显著影响MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的高温热机械性能。

关键词：尖晶石型陶瓷 MgAl_(2)O_(4) 透明陶瓷键价模型热机械性能理论表征模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高温结构陶瓷材料高温硬度及其表征方法研究

高温结构陶瓷材料高温硬度及其表征方法研究

引用

作者：刘宇檬重庆科技学院

学位级别：硕士

高温结构陶瓷材料具有高熔点、良好的力学性能、耐氧化及耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空航天、军事装备及核能等领域。例如超高温陶瓷材料被广泛应用于高超音速飞行器、高超音速导弹等的热防护系统。考虑到陶瓷材料在高温环境下的应用... 详细信息

高温结构陶瓷材料具有高熔点、良好的力学性能、耐氧化及耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空航天、军事装备及核能等领域。例如超高温陶瓷材料被广泛应用于高超音速飞行器、高超音速导弹等的热防护系统。考虑到陶瓷材料在高温环境下的应用越来越广泛,而高温硬度是材料高温应用的重要力学性能指标之一,因此系统研究材料在不同温度下的硬度及其影响机制就显得十分重要和必要。如何表征及提高材料高温硬度也一直是高温结构陶瓷材料领域研究的重点和热点。本论文基于力热能量密度等效原理及经典力学理论等,建立了高温结构陶瓷材料温度相关性硬度理论表征模型,并结合理论与实验研究结果系统分析了各因素对材料硬度的影响及其随温度的演化规律。此外,考虑到通过晶须增韧陶瓷材料是目前提高陶瓷材料韧性最有效的方法之一,本论文还开展了晶须增强陶瓷基复合材料温度相关性硬度的理论及实验研究工作。主要研究内容如下:(1)基于力热能量密度等效原理及经典力学理论等,通过利用材料硬度及杨氏模量等表征材料发生屈服时的应变能,以及利用比热容、熔点等表征材料发生屈服时的热能,进而通过考虑对应材料发生屈服时的应变能与热能之间的等效关系,建立了高温结构陶瓷材料温度相关性硬度的理论表征模型。利用所建模型预测了不同陶瓷材料在不同温度下的硬度并与实验结果进行了对比。结果表明模型预测结果与实验值取得了很好的一致性,多数预测值与实验值的吻合率达到90%以上,这很好地验证了所建模型的有效性。所建温度相关性理论模型不含任何的拟合参数,仅需要材料温度相关性杨氏模量、任意参考温度下的材料硬度及材料的比热容即可预测陶瓷材料在不同温度下的硬度,为陶瓷材料在高温领域的应用可靠性评价方面提供了一种简单且有效的技术手段。(2)针对微纳米尺度下的材料硬度,基于力热能量密度等效原理及压痕尺寸效应理论等,通过考虑温度对材料压痕塑性行为的影响,建立了可计及压痕尺寸效应影响的高温材料温度相关性硬度理论表征模型。该模型考虑了定压热容、压痕深度、杨氏模量以及熔点等因素的影响。此外,考虑到难以获取部分新型材料的定压热容,通过利用物体内部所有分子动能之和来表征材料屈服时的热能,建立了一个更简单的仅包含熔点、压痕深度以及杨氏模量等参数的材料温度相关性硬度理论模型。所建模型考虑了不同温度下压痕尺寸效应对材料硬度的影响,可用于预测材料在微纳米尺度下的压痕硬度,且模型中不含任何的拟合参数。利用所建模型预测了不同陶瓷材料温度和尺寸相关的硬度并与微纳米压痕硬度测试值进行了对比。结果表明理论预测值与实验值吻合较好,验证了模型的有效性。与未考虑尺寸效应影响的已有理论模型的预测结果相比,所建模型的预测结果更加准确。这表明在预测微纳米压痕硬度时需要合理考虑压痕尺寸效应的影响。同时,利用所建模型还预测了不同金属材料的温度及尺寸相关的硬度,预测值与实验值取得了很好的一致性。这表明所建模型可用于预测陶瓷材料和金属材料的温度及尺寸相关硬度。利用所建模型进一步对不同温度下压痕尺寸及杨氏模量等对材料硬度的影响进行了系统的研究。结果表明在不同温度下,压痕尺寸效应均会对材料的硬度产生影响,且随着温度的升高,尺寸效应对材料硬度的影响作用开始逐渐削弱;提高材料的杨氏模量可以达到提高材料在不同温度下硬度的目的。(3)针对晶须增强陶瓷基复合材料,基于力热能量密度等效原理及复合材料混合定律等,建立了晶须增强陶瓷基复合材料温度相关性硬度的理论表征模型。通过热压烧结法制备了AlO陶瓷材料及添加20 vol.%Si C晶须增强的AlO基复合材料,并测试了材料在室温、400 C、800 C及1000 C下的硬度。实验结果表明,两种陶瓷材料的硬度均随着温度的升高而降低;在400 C及800 C下,添加20 vol.%Si C晶须增强的AlO基复合材料具有更高的硬度。进一步对20 vol.%Si C晶须增强的AlO基复合材料表面及残余压痕的微观形貌进行了表征,分析了材料在不同温度下的压痕行为。利用建立的理论表征模型对材料在不同温度下的硬度进行了预测,结果显示模型预测值与实验值吻合较好,验证了理论模型的有效性。基于实验及理论研究结果可知,晶须增强陶瓷基复合材料高温硬度的主要控制机制为晶须与基体含量及其力学性能参数随温度变化的趋势。利用所建模型,还系统研究了不同温度下复合材料晶须和基体的杨氏模量及晶须的含量对材料硬度的影响。结果表明通过控制复合材料晶须和基体的杨氏模量及晶须的含量可以达到提高材料在不同温度下硬度的目的。本工作所建模型可用于定量表征材料硬度与温度、杨氏模量、定压热容以及晶须含量之间的关系,且不含任何的拟合参数,可为晶须增强陶瓷基复合材料的设计及应用可靠性评价等提供理论指导。

关键词：高温结构陶瓷高温硬度压痕尺寸效应理论表征模型晶须增强

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

计及温度及氧化作用影响的高温结构陶瓷材料力学性能研究

计及温度及氧化作用影响的高温结构陶瓷材料力学性能研究

引用

作者：周珊重庆科技学院

学位级别：硕士

高温结构陶瓷材料因具有较高的物理稳定性、耐磨性和耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空航天、军事装备、核工业及新能源等领域,且在使役过程中往往会遭受高温及氧化环境。这就对高温结构陶瓷材料的高温力学性能提出了严峻的挑战。合... 详细信息

高温结构陶瓷材料因具有较高的物理稳定性、耐磨性和耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空航天、军事装备、核工业及新能源等领域,且在使役过程中往往会遭受高温及氧化环境。这就对高温结构陶瓷材料的高温力学性能提出了严峻的挑战。合理表征及提高高温结构陶瓷材料的高温力学性能是材料科学和工程领域研究的重点。本论文主要针对高温结构陶瓷材料的重要的力学性能——断裂韧性及硬度开展了温度相关性理论及高温实验研究工作,建立了材料温度相关性断裂韧性及硬度理论表征模型。主要研究内容如下:(1)基于高温断裂力学理论、应力强度因子方法及Griffith能量平衡理论等,通过表征材料内部裂纹及表面裂纹等不同缺陷及其演化对不同温度下颗粒增强陶瓷基复合材料断裂强度与断裂韧性的影响,分别建立了含有内部临界缺陷与表面临界缺陷的颗粒增强陶瓷基复合材料温度相关性断裂韧性理论表征模型。所建模型考虑了温度、临界缺陷尺寸、晶粒尺寸及残余热应力等因素对材料断裂韧性的共同影响,且不含任何拟合参数。利用所建模型对具有不同临界缺陷的颗粒增强陶瓷基复合材料在高温及氧化环境下的断裂韧性进行了预测,并与实验结果进行了对比。结果显示模型预测的材料高温断裂韧性与实验结果吻合较好,大部分温度点的吻合率均可达89%以上,有的甚至能达到99.7%。基于模型预测值与实验值的对比结果,明确了材料内部颗粒簇、氧化层等微结构及其演化对材料在高温及氧化环境下断裂韧性的影响。此外,利用所建模型还系统研究了缺陷尺寸、增强颗粒体积分数及材料杨氏模量等对材料断裂韧性的影响及其随温度的演化规律。结果表明通过控制材料的临界缺陷尺寸、增加材料的杨氏模量和调整颗粒增强相的体积分数等可以达到提高材料高温断裂韧性的目的。本工作提出了一种合理预测材料断裂韧性、温度、材料微结构及其演化之间的定量关系的极为简易的理论表征方法,可为航天航空等领域的材料与结构的优化设计提供理论指导与潜在技术储备。(2)针对含有不同缺陷(内部缺陷和表面缺陷)的层状陶瓷基复合材料,在颗粒增强陶瓷基复合材料高温断裂韧性理论研究的基础上,进一步考虑层状结构及层间残余热应力的影响,建立了不含拟合参数的层状材料温度相关性断裂韧性理论表征模型。所建模型考虑了温度、层间残余热应力、临界缺陷尺寸、晶粒尺寸、层厚和层数等因素对层状材料断裂韧性的综合影响。利用所建模型预测了层状材料的高温断裂韧性,并与实验结果进行了对比。模型预测值与实验结果吻合较好,多数温度点的吻合率可达87.9%以上。此外,利用模型进一步分析了层状材料临界缺陷尺寸及层状结构参数等对材料断裂韧性的影响及其随温度的演化规律。研究结果表明,通过合理调控材料组分和结构来控制层状材料的临界缺陷尺寸、杨氏模量和层间残余热应力等,可以显著提高层状陶瓷基复合材料在不同温度下的断裂韧性。本工作为层状陶瓷基复合材料的结构设计和高温性能优化提供了理论基础和建议。(3)开展了温度及氧化作用等对高温结构陶瓷材料硬度的影响的理论与实验研究工作。以SiN陶瓷材料为例,开展了材料的高温氧化处理实验,并分别测试了未氧化和氧化的SiN材料在不同温度下的硬度。通过SEM图像等对材料孔洞簇、氧化层厚度、氧化层微结构及压痕形貌等进行了观察与定量分析。结果显示未氧化的材料在25℃、600℃和1000℃下的硬度分别为15.85 GPa,11.5 GPa和10.7 GPa,而氧化后的材料在25℃、600℃和1000℃下的硬度分别为16.85 GPa、14.2 GPa和12.58 GPa。未氧化和氧化后的SiN陶瓷材料硬度皆随温度升高而降低;在目标实验温度下氧化后材料的硬度均高于未氧化材料的硬度。基于力热能量密度等效原理及相关力学理论等,建立了高温结构陶瓷材料温度相关性硬度理论模型。通过进一步考虑高温氧化作用对材料热物理性能参数及对应材料屈服时的临界缺陷尺寸的影响,建立了可考虑高温氧化作用影响的高温结构陶瓷材料温度相关性硬度理论表征模型。利用建立的模型分别预测了未氧化和氧化后的材料在不同温度下的硬度,并与实验结果进行了对比。结果表明模型预测的材料在不同温度下的硬度与实验结果吻合较好,部分吻合率高达95.1%。基于理论预测值与实验测试值的对比结果,结合未氧化和氧化后的SiN陶瓷材料的微结构表征,明确了控制未氧化的SiN陶瓷材料在所研究温度范围内的硬度的主要机制为微结构中的最大的孔洞簇,而控制氧化后的SiN陶瓷材料在所研究温度范围内的硬度的主要因素为氧化层厚度。

关键词：高温结构陶瓷材料高温断裂韧性高温硬度理论表征模型氧化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于键价模型的MgAl;O;透明陶瓷热机械性能预测

引用

无机材料学报 2021年

作者：冯明星王斌徐鹏宇涂兵田王皓武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室

尖晶石型陶瓷具有优异的热机械性能，在高温结构材料领域具有良好的应用前景。本研究将键价模型与高温机械性能理论表征模型相结合，建立了从变温晶体结构出发预测尖晶石型陶瓷高温热机械性能的方法，阐明了晶体结构与高温热机械性能之... 详细信息

尖晶石型陶瓷具有优异的热机械性能，在高温结构材料领域具有良好的应用前景。本研究将键价模型与高温机械性能理论表征模型相结合，建立了从变温晶体结构出发预测尖晶石型陶瓷高温热机械性能的方法，阐明了晶体结构与高温热机械性能之间的关系。采用该方法预测了MgAl;O;透明陶瓷的高温断裂强度和断裂韧性，其预测结果与实验值吻合良好。研究表明，MgAl;O;中阳离子反位率、化学键硬度和体模量随温度的变化在800 ℃前后存在显著差异，然而由于配位多面体的耦合作用，阳离子反位的温度效应不会显著影响MgAl;O;透明陶瓷的高温热机械性能。

关键词：尖晶石型陶瓷 MgAl O 透明陶瓷键价模型热机械性能理论表征模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

沉淀强化高熵合金温度相关性屈服强度及单壁碳纳米管尺寸相关性弹...

引用

作者：申政重庆大学

学位级别：硕士

高熵合金由于多主元特性所造成的独特结构使其具有优异的力学性能。实验研究表明沉淀强化型面心立方结构高熵合金在室温和低温下都具有优异的强度和韧性,被广泛应用于航空航天、新能源、高端装备制造等领域。沉淀强化型面心立方结构高... 详细信息

高熵合金由于多主元特性所造成的独特结构使其具有优异的力学性能。实验研究表明沉淀强化型面心立方结构高熵合金在室温和低温下都具有优异的强度和韧性,被广泛应用于航空航天、新能源、高端装备制造等领域。沉淀强化型面心立方结构高熵合金在上述领域应用时往往会遭受不同温度服役环境。屈服强度作为决定材料安全服役的关键指标,具有很强的温度相关性。理论研究各项强化机制对沉淀强化型面心立方结构高熵合金屈服强度的贡献及其随温度的演化,建立温度相关性屈服强度理论表征模型具有重要的理论意义和工程应用价值。同时,单壁碳纳米管C-C共价键和封闭结构使其具有优异的力学性能,被应用于航空航天、纳米电子器件等领域。单壁碳纳米管的力学性能是影响其应用的重要参数,研究表明单壁碳纳米管的弹性模量表现出很强的尺寸相关性。研究单壁碳纳米管弹性模量随直径的演化规律,建立相应的理论表征模型是非常有必要的。本学位论文用理论的方法研究了沉淀强化型面心立方结构高熵合金的温度相关性屈服强度和单壁碳纳米管的尺寸相关性弹性模量,具体研究内容如下:(1)针对沉淀强化型面心立方结构高熵合金考虑晶格摩擦阻力、固溶强化、晶界强化和沉淀强化等机制及其随温度演化对屈服强度的影响,建立了一个温度相关性屈服强度理论表征模型。模型的预测结果得到了可获取的实验结果的很好验证。模型预测所需的相关参数均可容易地从文献或材料手册中获取,为预测不同温度下沉淀强化型面心立方结构高熵合金的屈服强度提供了一种简便的方法。进一步,利用所提出的模型分析了各强化机制对沉淀强化型面心立方结构高熵合金屈服强度的贡献及其随温度的演化,并且得到了不同温度下沉淀强化型面心立方结构高熵合金达到最大屈服强度的最优颗粒尺寸,为提高不同温度下沉淀强化型面心立方结构高熵合金的屈服强度提供了有益建议。(2)基于力热能量密度等效原理,鉴于单壁碳纳米管管壁厚度选取的争议,针对单壁碳纳米管建立了无需管壁厚度的尺寸相关性杨氏模量和剪切模量理论表征模型。模型预测结果与可获取的模拟结果取得了很好的一致性。模型预测所需的相关参数均可容易地从文献中获取。进一步,利用建立的模型研究了单壁碳纳米管杨氏模量和剪切模量随直径的演化规律,为预测单壁碳纳米管的直径相关性杨氏模量和剪切模量提供了一种新方法。

关键词：高熵合金单壁碳纳米管温度相关性屈服强度尺寸相关性弹性模量理论表征模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

纤维增强陶瓷基复合材料温度相关性力学性能及理论表征方法研究

纤维增强陶瓷基复合材料温度相关性力学性能及理论表征方法研究

引用

作者：邓勇重庆大学

学位级别：博士

高温陶瓷材料因其优异的力学、热学等性能,已逐渐被应用在尖端武器、航空航天和核工业等高新技术领域。研究表明,在陶瓷基体中添加纤维、颗粒等增强相是克服其本征脆性并提高断裂韧性、强度等力学性能的有效手段。纤维增强陶瓷基复合材... 详细信息

高温陶瓷材料因其优异的力学、热学等性能,已逐渐被应用在尖端武器、航空航天和核工业等高新技术领域。研究表明,在陶瓷基体中添加纤维、颗粒等增强相是克服其本征脆性并提高断裂韧性、强度等力学性能的有效手段。纤维增强陶瓷基复合材料因其具备高比强度、高比模量、耐高温和耐腐蚀等优点,已被用于高超声速飞行器热防护系统和推进系统的耐热承力结构件等部位。此类材料在服役时常常面临极端苛刻的高温环境,鉴于力学性能直接关系到材料及构件的服役安全性和可靠性,合理表征及提高其高温力学性能成为陶瓷基复合材料研究领域的重点和难点。充分认识和科学评价其力学性能随温度的演化规律和关键控制要素,对于材料研制、应用、可靠性评价及寿命预测具有重要的指导意义。针对上述科学问题,本文针对纤维增强陶瓷基复合材料开展了以下研究工作:(1)基于力热能量密度等效原理,通过建立断裂表面能与热能之间的等效关系,建立了无需拟合参数的温度相关性断裂表面能理论模型。基于该模型和能量平衡法,针对单向纤维增强陶瓷基复合材料考虑温度、残余热应力和界面脱粘等因素的共同影响,建立了温度相关性稳态基体开裂应力理论表征模型。此外,通过建立剪切应变能与热能之间的等效关系,建立了无需拟合参数的温度相关性界面剪切强度理论模型;进一步研究了基体裂纹长度和温度对基体开裂应力的综合影响,通过应力强度因子法建立了单向纤维增强陶瓷基复合材料的温度相关性非稳态基体开裂应力理论表征模型。上述模型得到了实验结果的很好验证,揭示了基体开裂机理和关键控制要素随温度的演化规律,为合理表征及预测温度相关性基体开裂应力提供了有效的理论途径。此外,利用模型系统分析了关键材料参数在不同温度下对基体开裂应力的定量影响,进而为提高基体开裂应力提供了指导。(2)针对单向纤维增强陶瓷基复合材料建立了温度相关性热冲击失效判据,进一步考虑材料参数对温度的敏感性,建立了适用于宽温域冷却环境温度的抗热冲击性能理论表征模型。模型预测结果与水淬法获得的实验结果取得了合理的一致性。利用模型分析了热冲击临界温差对基体杨氏模量、热膨胀系数和界面剪切强度的敏感性及其随冷却环境温度的演化规律,结果表明临界温差对基体杨氏模量和界面剪切强度的敏感性随冷却环境温度的升高而增加,对基体热膨胀系数的敏感性随冷却环境温度的升高而减小,进而为提高其抗热冲击性能提供了理论指导及建议。(3)通过建立应变能与原子的动能、势能之间的等效关系,针对陶瓷材料建立了不含比热容无需拟合参数的温度相关性断裂强度模型,该模型具备参数便于确定、简洁实用的优点。进一步,针对短纤维增强陶瓷基复合材料、单向纤维增强陶瓷基复合材料、2D编织陶瓷基复合材料以及正交铺层陶瓷基复合材料分别建立了包含材料宏细观结构特征的温度相关性断裂强度理论表征模型,明确了陶瓷基复合材料温度相关性断裂强度与其组分热力学特性之间的定量关系,揭示了复合材料断裂强度的关键控制要素随温度的演化规律。以上模型得到了实验结果的很好验证,为合理表征及预测其温度相关性断裂强度提供了有效的手段,也为材料的研制、设计及其高温力学性能评价和优化提供了理论支撑。

关键词：陶瓷基复合材料基体开裂应力抗热冲击性能断裂强度理论表征模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

陶瓷纤维及其增强复合材料的高温强度理论表征方法研究

陶瓷纤维及其增强复合材料的高温强度理论表征方法研究

引用

作者：邵家兴重庆大学

学位级别：博士

陶瓷纤维因其优异的力学、热学等性能而被广泛应用于航空航天、石油化工、核能及汽车工业等领域,是耐高温复合材料重要的增强相。陶瓷纤维增强的陶瓷基复合材料拥有高比强度、高比模量以及热稳定性好等优点,在热防护材料与结构领域显示... 详细信息

陶瓷纤维因其优异的力学、热学等性能而被广泛应用于航空航天、石油化工、核能及汽车工业等领域,是耐高温复合材料重要的增强相。陶瓷纤维增强的陶瓷基复合材料拥有高比强度、高比模量以及热稳定性好等优点,在热防护材料与结构领域显示出巨大的应用潜力,其已成为高温陶瓷材料研究与开发的一个热点,受到世界各军事大国的高度重视。陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料具有质量轻、耐磨性能好及耐热性好的特点,可用于汽车内燃机、制动器等的耐高温结构件。针对应用于高温环境的陶瓷纤维增强复合材料,如何表征及提高其高温强度是耐热复合材料研究的重点和难点。研究其在高温环境下的失效机理,并建立相应的具有深刻物理背景的强度理论表征模型,具有十分重要的理论意义及工程应用背景。本文针对陶瓷纤维及其增强复合材料主要开展了以下研究工作:(1)基于李卫国教授提出的可定量考虑温度对材料力学性能影响的思想——力热能量密度等效原理:针对多晶陶瓷纤维,构建了不含拟合参数的可计及相成分与氧化影响的高温断裂强度理论表征模型,建立了多晶陶瓷纤维温度相关性断裂强度与热容、相成分、熔点、氧化参数及温度相关性杨氏模量之间的定量关系;针对单晶陶瓷纤维,结合Griffith断裂理论、裂纹缓慢扩展理论及温度相关性断裂表面能模型,建立了可考虑加载速率影响的单晶陶瓷纤维高温断裂强度理论表征模型。以上模型均得到了实验结果很好的验证,进一步利用上述模型对陶瓷纤维的高温断裂强度开展了影响因素分析,明确了其高温断裂强度的关键控制要素并提出了提高陶瓷纤维高温荷载能力的途径。(2)基于所建立的陶瓷纤维高温断裂强度理论表征模型,结合Cao和Thouless的理论方法,建立了单向连续陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料的温度相关性断裂强度理论表征模型。模型预测结果与实验结果取得了很好的一致性。进一步利用该模型对该复合材料的温度相关性断裂强度开展了影响因素分析,进而提出了提高该复合材料高温断裂强度的有效途径。此外,考虑陶瓷基体与晶须的断裂强度的温度相关性以及残余热应力随温度的演化,建立了晶须增强陶瓷基复合材料的高温断裂强度理论表征模型,并得到实验结果很好的验证。进一步利用该模型系统地分析了晶须增强陶瓷基复合材料温度相关性断裂强度的演化规律和关键控制要素,为提高晶须增强陶瓷基复合材料高温断裂强度提供了建议。(3)针对陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料,通过定量考虑载荷传递强化、位错密度强化、残余热应力、晶粒细化以及基体压缩屈服强度的温度相关性对该复合材料压缩屈服强度的综合影响,建立了相应的基于物理机理的温度相关性压缩屈服强度理论表征模型,并得到了实验结果很好的验证。此外,利用该模型详细分析了关键因素对陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料高温压缩屈服强度的影响,为改善陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料的高温压缩力学性能提供了理论指导与建议。

关键词：陶瓷纤维纤维增强复合材料高温强度理论表征模型影响因素分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：