残余热应力论文_王如转,罗春希,李定玉,邢安,贾碧

导读:本文包含了残余热应力论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:残余,复合材料,热应力,基体,陶瓷,纤维,温度。

残余热应力论文文献综述

王如转,罗春希,李定玉,邢安,贾碧[1](2019)在《可计及温度与层状结构影响的超高温陶瓷基复合材料涂层残余热应力理论表征模型》一文中研究指出目的创建可计及温度与层状结构共同影响的超高温陶瓷基复合材料涂层与基体层因热不匹配导致的残余热应力的理论表征模型。方法基于经典的层合板理论与超高温陶瓷基复合材料热物理性能参数对温度的敏感性研究,引入温度和层状结构对涂层与基体层所受残余热应力的影响,形成各层残余热应力温度相关性的理论表征方法,并以ZrB_2-SiC复合材料涂层为例,利用该理论方法系统地研究了各种控制机制对残余热应力的影响及其随温度的演化规律。结果超高温陶瓷基复合材料涂层与基体层所受的残余热应力随着温度的变化而变化,涂层热膨胀系数与基体层热膨胀系数差别越大,变化幅度越大。当涂层材料热膨胀系数大于基体层材料热膨胀系数时,涂层材料遭受残余拉应力,基体层材料遭受残余压应力;随着涂层厚度的增加,涂层所受拉应力减小,而基体层所受压应力增大;当涂层材料热膨胀系数小于基体层材料热膨胀系数时,涂层材料遭受残余压应力,基体层材料遭受残余拉应力;随着涂层厚度的增加,涂层所受压应力减小,而基体层所受拉应力增大。低温下,各层所受残余热应力对层厚与每层材料组成的变化比较敏感,随着温度的升高,敏感性降低。结论对于涂层材料,应设计涂层材料的热膨胀系数小于基体层材料的热膨胀系数,使涂层遭受残余压应力,这不仅能够降低材料表面产生裂纹的危险,同时可以抑制表面已有缺陷的扩展。同时应当设计相对较小的涂层厚度,以增大涂层所受的残余压应力,降低基体层所受的残余拉应力,有效提高整体材料在不同温度下的强度性能。(本文来源于《表面技术》期刊2019年01期)

张欣,李卫国,邓勇,邵家兴[2](2018)在《计及损伤和残余热应力演化的超高温陶瓷复合材料温度相关性断裂强度模型》一文中研究指出超高温陶瓷复合材料因其具有高强度、高熔点、优异的抗热冲击和抗氧化性等性能,常被用作航空航天、核能和石油化工等高新技术领域的热防护材料。超高温陶瓷复合材料在其使役过程中常常遭受复杂的热环境,如若发生破坏,往往带来灾难性的后果。因此,良好的高温断裂强度是最基本的性能要求,合理表征高温断裂强度对热防护材料的设计及提高其应用可靠性至关重要。基于本课题组创建的温度相关性断裂强度建模思想,建立了计及损伤和残余热应力演化的超高温陶瓷复合材料温度相关性断裂强度模型。模型预测结果与超高温陶瓷材料温度相关性断裂强度的实验结果取得了很好的一致性。此外,使用所提出的模型还预测了Zr B2-30vol%SiC在不同气氛环境下的临界裂纹尺寸,并对该材料在氧化氛围下Neuman定义的临界裂纹尺寸进行了修正。本研究不仅为超高温陶瓷复合材料的高温强度理论预测提供了一种方便的理论方法,而且研究了不同温度下裂纹尺寸对断裂强度的影响。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

陈淑仙,田秋实,杨文锋,秦文峰[3](2017)在《不同铺层设计的树脂基复合材料修补片热固化残余热应力》一文中研究指出基于热传导和固化动力学方程,建立了碳纤维增强的树脂基复合材料修补片热补仪加热固化的物理模型以及数学模型,运用有限元法计算了不同铺层设计下的复合材料修补片固化过程中的温度场和热应力场,预测了铺层取向、铺层顺序和铺层厚度等铺层工艺参数对修补片内温度场和残余热应力的影响。结果表明:相对于母板90°铺层角对应的残余热应力最小,0°铺层角对应的残余热应力最大,45°和-45°铺层角热应力居于两者之间;为了减小残余热应力,纤维的排布方向应平行于修补片与母板接触面,即垂直于受母板约束的方向;对称铺层可减小修补片内残余热应力;由于与周围母板间较大的温度梯度,厚修补片内的残余热应力大于薄修补片内的残余热应力。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场26-30》期刊2017-10-21)

孔斌,顾杰斐,陈普会,杨军,甘学东[4](2017)在《考虑残余热应力的复合材料丝束变角度层合板屈曲行为》一文中研究指出随着纤维自动铺放技术的发展,通过曲线铺放丝束改变复合材料单层的铺放角成为可能。采用该方法制造的层合板被称为复合材料丝束变角度层合板,它可以打破原有设计束缚,将载荷从板中心转移到支撑边附近,实现刚度裁剪。丝束变角度层合板固化过程引入的残余热应力能进一步减小板中心的应力。本文采用数值方法研究发现,如果不考虑残余热应力,不同丝束变角度层合板(丝束切断和丝束重迭)较常规层合板屈曲载荷有所提高,但在考虑残余热应力的情况下提高效果更加明显,因此在屈曲分析中必须考虑丝束变角度层合板残余热应力的影响。上述结果与文献吻合良好,表明丝束变角度可有效提高层合板屈曲性能,降低结构重量,是一种新型轻质高效设计方法。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场46-50》期刊2017-10-21)

张昊明,李振军,桑玮玮,李刚,张红松[5](2017)在《Sm_2Ce_2O_7/YSZ功能梯度热障涂层的残余热应力》一文中研究指出目的研究基体材质、厚度及半径对Sm_2Ce_2O_7/YSZ功能梯度热障涂层残余热应力的影响。方法采用ANSYS10.0软件中Plane13单元,通过直接耦合计算,系统分析了不同基体条件下,Sm_2Ce_2O_7/YSZ功能梯度热障涂层的残余热应力。结果在Sm_2Ce_2O_7/YSZ功能梯度热障涂层中存在较大的残余热应力。涂层残余热应力随时间的增加而逐渐降低,900 s后基本维持稳定。涂层径向热应力从中心处到试样边缘逐渐递减。2Cr13对应的涂层应力最小。金属基体厚度在2~10 mm范围内,径向热应力虽然增加,但变化幅度不大。当基体厚度为20 mm时,涂层径向热应力则显着增加。金属基体半径对涂层的最大剪切应力并不产生影响,轴向热应力随基体半径的增加而逐渐降低,径向热应力随半径增加到一定值后趋于稳定。结论 2Cr13钢基体对应的涂层具有最小热应力,基体厚度为10 mm时比较合适,基体半径对涂层轴向热应力的影响最明显。(本文来源于《表面技术》期刊2017年09期)

刘善华,邱海鹏,王岭,陈明伟,谢巍杰[6](2017)在《纤维增韧陶瓷基复合材料的比例极限应力与残余热应力关系》一文中研究指出从细观力学角度分析并建立了纤维增韧陶瓷基复合材料从制备温度冷却到室温过程中产生的残余热应力与复合材料的比例极限应力的关系模型。该模型表明,减少复合材料的残余热应力或提高复合材料的纤维与基体的模量比,均可提高复合材料的比例极限应力。通过单调拉伸实验测试了先驱体浸渍裂解法(PIP)制备的2D SiC/SiC复合材料的比例极限应力,并采用文中建立的比例极限应力与残余热应力关系模型,计算出复合材料SiC基体的残余热应力为-19.5 MPa。分析表明,该结果是合理的。此外,引用了公开文献报道的5种复合材料体系数据,用于验证文中所建立的比例极限应力与残余热应力关系模型的适应性和可靠性,计算结果与实验结果最大误差为18.6%,表明该模型具有较好的适应性和可靠性,可为纤维增韧陶瓷基复合材料的研究提供新思路。(本文来源于《固体火箭技术》期刊2017年05期)

刘虹志,彭家根,肖坤祥[7](2017)在《陶瓷/金属钎焊体系反应润湿及残余热应力缓解的研究进展》一文中研究指出陶瓷/金属钎焊件广泛应用于机械电子、能源化工、航空航天和生物医学等领域以实现材料各自性能上的优势互补。然而,陶瓷与金属原子键合上的差异及热膨胀失配使得它们的高可靠连接面临润湿性和残余热应力的问题。综述了国内外在反应润湿和残余热应力缓解方面的研究进展,对活性钎料/陶瓷界面反应产物及界面结构、界面反应热力学、反应润湿及铺展动力学模型进行了介绍,总结了复合钎料法和添加中间层法等残余热应力的缓解方法,并对当前存在的问题进行了初步探讨。(本文来源于《材料导报》期刊2017年05期)

刘善华,张立同,邱海鹏,殷小玮,成来飞[8](2017)在《纤维混编CMC-SiC的残余热应力计算》一文中研究指出将SiC纤维引入到C/PyC/SiC中,有望减少因C纤维与SiC基体热膨胀系数不匹配而导致的基体残余热应力。研究了C纤维和SiC纤维混编方式和混编比例对复合材料残余热应力的影响规律。采用有限元法建模、计算了纤维混编接触分布和相间分布复合材料的残余热应力,结果表明:(1)与C/PyC/SiC比,C纤维和SiC纤维混编增强SiC基复合材料可减少SiC基体的残余拉应力;(2)相同混编比例时,纤维混编接触分布((x C-y SiC)/PyC/SiC)复合材料的基体轴向残余应力比纤维混编相间分布((x C×y SiC)/PyC/SiC)复合材料基体的小;(3)以纤维混编接触分布为例,SiC基体的轴向残余应力随混编复合材料中SiC纤维的增加而减小,但当C纤维和SiC纤维的混编比例由1∶2变为1∶4时,基体的轴向残余热应力仅从174 MPa下降到170 MPa。(本文来源于《固体火箭技术》期刊2017年04期)

牛勇,李旭东,穆志韬,郝建滨[9](2016)在《残余热应力对复合材料双面胶接含裂纹铝合金板修复结构疲劳寿命的影响》一文中研究指出为研究残余热应力对复合材料双面胶接修复损伤金属结构疲劳寿命的影响,利用T300/E51复合材料补片对含中心裂纹的LY12CZ铝合金板进行双面胶接修复,研究了修复结构的疲劳寿命,并通过断口分析反推出了疲劳裂纹的扩展情况;利用Abaqus软件建立了考虑残余热应力的修复结构的叁维有限元模型,分别计算了应力强度因子随裂纹长度的变化关系,并利用二次多项式拟合得到了应力强度因子幅值与裂纹长度的关系式;最后,利用Pairs公式材料常数修正法,对修复结构的疲劳寿命进行了预测。结果表明:在相同的疲劳载荷条件下,裂纹板修复结构的疲劳寿命约为未修复裂纹板的23倍;残余热应力会增加裂纹尖端的应力强度因子;有限元模拟的裂纹板修复结构的疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差为3.7%。(本文来源于《机械工程材料》期刊2016年09期)

牛勇,穆志韬,李旭东,郝建滨[10](2016)在《含裂纹金属板复合材料胶接修补结构残余热应力分析》一文中研究指出残余热应力会增大裂纹尖端的应力强度因子SIF,加快疲劳裂纹扩展速率,缩短修补结构的疲劳寿命。利用叁维有限元方法,对含裂纹金属板复合材料胶接修补结构中的残余热应力进行了分析,利用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算了修复结构裂纹尖端的SIF。并以SIF为判据,讨论了补片铺层方向、固化温度、胶层的材料参数对修复结构残余热应力的影响。结果表明,[0°/45°/-45°/90°]s的铺层方式可有效降低残余热应力引起的SIF;残余热应力引起的SIF随着固化温度的升高而线性增加;胶层的材料参数及胶层厚度对残余热应力引起的SIF影响不显着。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2016年05期)

残余热应力论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

超高温陶瓷复合材料因其具有高强度、高熔点、优异的抗热冲击和抗氧化性等性能,常被用作航空航天、核能和石油化工等高新技术领域的热防护材料。超高温陶瓷复合材料在其使役过程中常常遭受复杂的热环境,如若发生破坏,往往带来灾难性的后果。因此,良好的高温断裂强度是最基本的性能要求,合理表征高温断裂强度对热防护材料的设计及提高其应用可靠性至关重要。基于本课题组创建的温度相关性断裂强度建模思想,建立了计及损伤和残余热应力演化的超高温陶瓷复合材料温度相关性断裂强度模型。模型预测结果与超高温陶瓷材料温度相关性断裂强度的实验结果取得了很好的一致性。此外,使用所提出的模型还预测了Zr B2-30vol%SiC在不同气氛环境下的临界裂纹尺寸,并对该材料在氧化氛围下Neuman定义的临界裂纹尺寸进行了修正。本研究不仅为超高温陶瓷复合材料的高温强度理论预测提供了一种方便的理论方法,而且研究了不同温度下裂纹尺寸对断裂强度的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

残余热应力论文参考文献

[1].王如转,罗春希,李定玉,邢安,贾碧.可计及温度与层状结构影响的超高温陶瓷基复合材料涂层残余热应力理论表征模型[J].表面技术.2019

[2].张欣,李卫国,邓勇,邵家兴.计及损伤和残余热应力演化的超高温陶瓷复合材料温度相关性断裂强度模型[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[3].陈淑仙,田秋实,杨文锋,秦文峰.不同铺层设计的树脂基复合材料修补片热固化残余热应力[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场26-30.2017

[4].孔斌,顾杰斐,陈普会,杨军,甘学东.考虑残余热应力的复合材料丝束变角度层合板屈曲行为[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场46-50.2017

[5].张昊明,李振军,桑玮玮,李刚,张红松.Sm_2Ce_2O_7/YSZ功能梯度热障涂层的残余热应力[J].表面技术.2017

[6].刘善华,邱海鹏,王岭,陈明伟,谢巍杰.纤维增韧陶瓷基复合材料的比例极限应力与残余热应力关系[J].固体火箭技术.2017

[7].刘虹志,彭家根,肖坤祥.陶瓷/金属钎焊体系反应润湿及残余热应力缓解的研究进展[J].材料导报.2017

[8].刘善华,张立同,邱海鹏,殷小玮,成来飞.纤维混编CMC-SiC的残余热应力计算[J].固体火箭技术.2017

[9].牛勇,李旭东,穆志韬,郝建滨.残余热应力对复合材料双面胶接含裂纹铝合金板修复结构疲劳寿命的影响[J].机械工程材料.2016

[10].牛勇,穆志韬,李旭东,郝建滨.含裂纹金属板复合材料胶接修补结构残余热应力分析[J].玻璃钢/复合材料.2016

论文知识图

涂层残余热应力等效应力分布(...复合材料内树脂纵向收缩趋势图复合材料内部纤维表面径向!环向残纤维表面的残余热应力的分布规...复合材料内部残余热应力分布复合材料内部树脂基体收缩趋势图

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