自增韧氮化硅陶瓷的显微结构模拟与力学性能预测

发布时间：2020-12-10 05:28

　　随着计算机技术、人工智能技术的不断进步，材料设计逐渐成为与材料实验和材料理论并行发展的三个方向之一。本文以自增韧氮化硅陶瓷为设计对象，运用主成分分析法（Principle Component Analysis：PCA）对自增韧Si₃N₄陶瓷的显微结构和力学性能进行数据空间降维，获得自增韧Si₃N₄陶瓷显微结构控制的主要因素，进而简化了表征参量变量和准则；运用模糊神经网络（Fuzzy Neural Networks：FNN）建立了自增韧Si₃N₄陶瓷设计专家系统，能实现工艺—微结构—性能的正向预测及反向设计；运用Monte-Carlo方法（MC）进行自增韧Si₃N₄陶瓷的晶体生长模拟，然后进行裂纹扩展模拟，探索建立工艺—微结构—力学性能预测模型的思路。最后对材料设计的统一模式进行了探讨。主要研究结果如下： 1．自增韧Si₃N₄陶瓷的显微结构可以用第一个主成分——综合... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

软件主界面和功能界面

表3.13计算所需材料参数Table3.13Materials，Parametersusedinsimulation参数网格间距入(林m)晶向总数，q迭代次数温度(K)单位面积原子数(/mZ)配位数各向异性参数界面能(J/mZ)近邻原子数值0.148【50]100~80020231.5516X10183[51]7.00【14]0.353226随着模拟迭代次数的增加，晶粒尺寸增大，如图3.13所示。

随着模拟迭代次数的增加，晶粒尺寸增大，如图3.13所示。(a)20MCS显微结构模拟图(a)Simulatedmierostructure20MCSaftel’(b)40MCS显微结构模拟图(b)Simulatedmierostruetureafter40MCS

【参考文献】：
期刊论文
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[3]有限元计算细观力学对复合材料力学行为的数值分析[J]. 方岱宁,周储伟.  力学进展. 1998(02)
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本文编号：2908157