纳米碳管增强陶瓷基复合材料热残余应力分析

发布时间：2017-11-05 01:14

  本文关键词：纳米碳管增强陶瓷基复合材料热残余应力分析

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【摘要】：针对纳米碳管与陶瓷材料热膨胀系数的差异导致的热失配问题,采用复合材料细观力学方法,利用有限元分析软件ANSYS建立了不同长径比的纳米碳管增强陶瓷基复合材料模型,模拟降温冷却过程中纳米碳管的性质对纳米碳管增强陶瓷基复合材料热残余应力变化特征的影响;利用轴对称体弹性力学理论导出纳米碳管贯穿陶瓷基体时纳米碳管增强复合材料的热残余应力解析式,所得结果与数值模拟结果一致,证明数值模拟方法的可靠性.研究表明:纳米碳管的弹性模量、热膨胀系数、体积分数、长径比和温度差等因素的变化对复合材料热残余应力有不同程度的影响.
【作者单位】： 华南理工大学土木与交通学院;佛山科学技术学院土木工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(10772047/A020206,11172066/A020305) 广东省自然科学基金项目(S2011010004874)
【分类号】：TB383.1;TB33
【正文快照】： 0引言与普通纤维增强陶瓷材料相比,纳米碳管增强陶瓷基复合材料具有更优越的高比强、高比刚度,但是由于纳米碳管增强相和陶瓷基体的热膨胀系数相差较大,纳米碳管增强复合材料在经历温差变化时,材料内部会产生影响陶瓷体的微观结构和性能的热残余应力[1-4],使陶瓷基体的耐冲击

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