Cu/WC叠层功能梯度材料高温断裂韧性的实验研究

发布时间：2021-11-04 10:08

　　Cu/WC叠层功能梯度材料是由高导电、高导热的金属铜（Cu）基体与高硬度、高熔点、低热膨胀系数的碳化钨（WC）复合而成的新材料,其材料的成分和组织可以设计为在空间上分层变化,从而缓和由于结构突变引起的材料内部的应力,既能满足对材料高导电性和高强度的要求,又能满足在极限温度环境（高温、大温度落差）下不断反复正常工作的需要。本文运用数字图像相关方法（Digital Image Correlation-DIC）对Cu/WC叠层功能梯度材料高温断裂韧性进行了实验研究。实验过程中用CMOS相机采集试件表面的数字图像,应用基于DIC方法的Vic-2D软件对每个试件采集的数字图像进行相应的计算处理,可以得到试件裂纹尖端附近的应变场和位移场。通过变形场和位移场计算得到力-裂纹张开嘴（crack mouth opening displacement-COD）位移（P-V）曲线和力-位移（P-△）曲线,从而计算出断裂韧性指标δC和JIC.实验结果表明:（1）本文组建了一套基于DIC方法测试材料常温和高温断裂韧性的测试系统,通过用DIC方法测定了 Cr12MoV钢常温和高温下的断裂韧性KIC,证明此方法是可... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１数字图像相关方法原理图??

用线弹性断裂力学：８２］中应力应变分析方法可分析带裂纹体的断裂问题，由此得出断裂??韧性指标ＫＩＣ。按照裂纹的力学特征和裂纹扩展面的取向关系，材料裂纹扩展有张开型裂??纹、滑开型裂纹、撕开型裂纹，也称为Ｉ型裂纹、ＩＩ型裂纹、ＩＩＩ型裂纹（图２．?１）。在??实际工程研究和应用中，材料和工程构件的裂纹大多属于Ｉ型裂纹，Ｉ型裂纹最容易引起??低应力脆断，Ｉ型裂纹是最危险的。??１４??

试件尺寸

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数字散斑相关法的紧凑拉伸试样断裂韧性实验研究[J]. 邹广平,汪艳伟,唱忠良,周幪幪.  实验力学. 2015(03)
[2]基于数字图像相关方法的含双裂纹复合材料薄板应力强度因子测量[J]. 郝文峰,原亚南,姚学锋,马寅佶.  玻璃钢/复合材料. 2015(04)
[3]数字图像相关法在WC/Cu复合材料线膨胀系数测量中的应用[J]. 俞海,郭荣鑫,夏海廷,颜峰,张玉波,何天淳.  光学精密工程. 2013(10)
[4]基于数字散斑相关方法测定Ⅰ型裂纹应力强度因子[J]. 代树红,马胜利,潘一山,王洪山.  实验力学. 2013(02)
[5]基于带通滤波成像的高温数字图像相关方法[J]. 潘兵,吴大方.  光学学报. 2011(02)
[6]基于数字图像相关方法的非接触高温热变形测量系统[J]. 潘兵,吴大方,高镇同.  航空学报. 2010(10)
[7]数字图像相关方法中散斑图的质量评价研究[J]. 潘兵,吴大方,夏勇.  实验力学. 2010(02)
[8]功能梯度材料的制备与应用进展[J]. 卜恒勇,赵诚,卢晨.  材料导报. 2009(23)
[9]12Cr1MoV钢高温运行过程中组织和性能的研究[J]. 杨峰,于庆波.  热加工工艺. 2009(20)
[10]数字图像相关中基于可靠变形初值估计的大变形测量[J]. 潘兵,谢惠民,夏勇,王强.  光学学报. 2009(02)

博士论文
[1]数字图像相关方法及其在材料损伤破坏实验中的应用[D]. 宋海鹏.天津大学 2013

硕士论文
[1]铜基功能梯度材料的制备及性能研究[D]. 闫芬芬.燕山大学 2014
[2]数字图像相关方法在热结构材料高温变形测试中的应用[D]. 王伟.哈尔滨工业大学 2014
[3]Cu-Al2O3弥散强化铜合金的组织和高温力学性能研究[D]. 向紫琪.中南大学 2014
[4]裂纹尖端应力应变场的数值模拟及分析[D]. 杨劲松.大连理工大学 2012
[5]Cu/WCP功能梯度材料的真空热压烧结工艺与性能研究[D]. 黄乐汇.昆明理工大学 2011
[6]Cu/WC功能梯度材料细观组织与力学性能的研究[D]. 彭家成.昆明理工大学 2010



本文编号：3475522