功能梯度板在低速冲击下的响应分析
发布时间：2021-01-20 03:27
功能梯度材料（FGM）是一种材料性能新颖的、制作工艺先进的非均匀质复合材料。研究人员使用先进的复合材料加工技术将陶瓷与金属等两种或多种材料属性截然不同的材料在材料结构、材料组分以及两种材料之间的物性参数在结构内部进行具有一定规律性的、连续性的改变,由此来消除不同材料之间的复杂界面效应。这种不同材料物性参数等多种材料特征之间的连续性、梯度性变化能够合理的避免不同材料之间在组合过程中产生的应力跳跃,可以在根本上解决传统复合材料结合界面上的复杂问题。功能梯度材料结合了陶瓷与金属两种不同材料之间的优势,能够适应于不同类型的工作环境。功能梯度材料应用于一些特殊领域不但可以抵抗低能量的冲击,避免物体低速冲击作用下对材料性能带来损伤,还能够有效的隔绝外部高温对构件内部零部件带来破坏,其应用前景比较远大。本文首先基于经典板理论推导板的几何方程,利用平面应力假设原理推导了具有温度影响特性的板物理方程,最后在求解接触力的问题上通过与弹簧质量模型进行了对比验证,两者在求取最大接触力数值时的差值比率仅为0.152%,由此验证了所选取的能量平衡方程的可靠性。然后利用ABAQUS仿真软件对功能梯度板在刚性小球低速...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FGM板几何模型
13梯度材料的材料特性通常被假定为在厚度方向呈现特性的基本表示方法和结构力学分析的方法区别于度材料是两种或两种以上的不同材料（金属或陶瓷）组合而成的复合材料，其组分和性能也呈现连续性的能梯度材料的弹性模量和密度等参数进行梯度分布度方向呈梯度变化，可用两种数学模型模拟：（1）其中0E 是参考模量，h 是材料厚度，k 是无量纲常数的指数函数形式ayEEe0 ，其中 a 0表示金属面，
第 2 章 FGM 板数学模型及动态控制方程建立Material Properties P0 P-1 P1 P2 P3Al2O3 ( ) 349.55e+9 0 -3.853e-4 4.027e-7 1.637e-10 ( ) 3800 0 0 0 0 ( ) 6.8269e-6 0 1.838e-4 0 0 0.26 0 0 0 0SUS304 ( ) 201.04e+9 0 3.079e-4 -6.534e-7 0 ( ) 8166 0 0 0 0 ( ) 12.330e-6 0 8.086e-4 0 0 0.3262 0 -2.002e-4 3.797e-7 0表 2-1 Al2O3和 SUS304 两种材料温度相关系数[63]Tab. 2-1 Temperature dependent coefficients of Al2O3and SUS304[63]
本文编号：2988275
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FGM板几何模型
13梯度材料的材料特性通常被假定为在厚度方向呈现特性的基本表示方法和结构力学分析的方法区别于度材料是两种或两种以上的不同材料（金属或陶瓷）组合而成的复合材料，其组分和性能也呈现连续性的能梯度材料的弹性模量和密度等参数进行梯度分布度方向呈梯度变化，可用两种数学模型模拟：（1）其中0E 是参考模量，h 是材料厚度，k 是无量纲常数的指数函数形式ayEEe0 ，其中 a 0表示金属面，
第 2 章 FGM 板数学模型及动态控制方程建立Material Properties P0 P-1 P1 P2 P3Al2O3 ( ) 349.55e+9 0 -3.853e-4 4.027e-7 1.637e-10 ( ) 3800 0 0 0 0 ( ) 6.8269e-6 0 1.838e-4 0 0 0.26 0 0 0 0SUS304 ( ) 201.04e+9 0 3.079e-4 -6.534e-7 0 ( ) 8166 0 0 0 0 ( ) 12.330e-6 0 8.086e-4 0 0 0.3262 0 -2.002e-4 3.797e-7 0表 2-1 Al2O3和 SUS304 两种材料温度相关系数[63]Tab. 2-1 Temperature dependent coefficients of Al2O3and SUS304[63]
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