金屬梯度材料的雜交應(yīng)力有限單元和強(qiáng)度試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著功能梯度材料的不斷發(fā)展，材料學(xué)家不斷提出針對(duì)不同需要的新型功能梯度材料。其中，通過將材料梯度引入金屬承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而形成的金屬梯度材料成為近期航空領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一。金屬梯度材料在設(shè)計(jì)和研究的側(cè)重點(diǎn)方面與常規(guī)梯度材料存在很大差異，因而在其廣泛應(yīng)用前需要對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的深入研究。本文從基礎(chǔ)強(qiáng)度試驗(yàn)和特殊有限單元建模兩個(gè)方面對(duì)金屬梯度材料進(jìn)行了一些探索性研究。
　　首先，本文針對(duì)金屬梯度材料特點(diǎn)設(shè)計(jì)了豐腰型拉伸試驗(yàn)和短梁型三點(diǎn)彎

2、試驗(yàn)。通過結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)研究獲得了材料結(jié)構(gòu)的失效形式和承載能力數(shù)據(jù)，從而為有限單元建立、材料強(qiáng)度分析、以及結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展性能分析提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　其次，本文從梯度材料結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)理論解的研究出發(fā)，基于修正的余能原理建立了一種針對(duì)梯度材料和含梯度過渡層材料結(jié)構(gòu)的雜交應(yīng)力有限單元，通過與現(xiàn)有方法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比證明了該單元的有效性與高效性。
　　最后，本文基于所提出的單元，對(duì)梯度材料結(jié)構(gòu)和含梯度過渡層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)討論，研究了梯度