考虑粘附效应的功能梯度材料涂层轴对称接触问题研究

发布时间：2022-02-18 23:32

　　随着高新技术产业的发展,部件在微观尺度下的力学行为研究变得越来越重要。粘附效应作为材料在微观尺度小的重要现象,是影响接触行为的重要因素。由于功能梯度材料具备材料性能连续变化的特点,常被用来制作成涂层或界面层,减小材料失配而导致的应力集中现象,并在恶劣的外部环境中改善接触表面的性能以达到抵抗接触破坏和损伤的能力。目前,关于功能梯度材料涂层接触问题的研究已经取得大量的研究成果,然而,这些研究主要集中于梯度涂层的宏观接触问题,而未考虑粘附作用对接触问题的影响。本文将考虑粘附效应对轴对称接触问题的影响。利用两种数学模型,分析了粘附参数、材料的梯度参数以及涂层厚度对功能梯度材料轴对称粘附接触行为的影响。主要内容包括:（1）建立功能梯度材料涂层在球形压头作用下的轴对称粘附接触问题的数学模型。其中,采用指数函数模型和线性分层模型来模拟功能梯度材料涂层。根据Maugis-Dugdale粘附理论,利用Hankel积分变换技术和传递矩阵方法,将功能梯度材料涂层的轴对称粘附接触问题转化为奇异积分方程（组）。（2）利用Erdogan-Gupta数值方法,对轴对称粘附接触控制奇异积分方程进行求解。通过给定不同粘... 

【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 功能梯度材料研究现状
        1.2.2 接触问题研究现状
        1.2.3 功能梯度材料粘附接触研究现状
    1.3 本文研究的目的和内容
    1.4 本章小结
第二章 功能梯度材料涂层轴对称粘附接触的基本解
    2.1 引言
    2.2 基于Maugis粘附模型的轴对称粘附接触模型的建立
    2.3 指数函数模型的基本解
    2.4 线性分层模型的基本解
    2.5 本章小结
第三章 指数函数型梯度涂层的轴对称粘附接触问题
    3.1 引言
    3.2 粘附接触问题积分方程的建立
    3.3 积分方程的求解
    3.4 数值结果分析与讨论
    3.5 本章小结
第四章 基于线性分层模型的梯度涂层轴对称粘附接触问题
    4.1 引言
    4.2 粘附接触问题积分方程的建立
    4.3 积分方程的求解
    4.4 数值结果分析与讨论
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间取得的科研成果
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]功能梯度材料技术在道岔翼轨上的应用[J]. 宁洪.  中小企业管理与科技(中旬刊). 2015(08)
[2]功能梯度材料制备工艺及研究进展[J]. 刘华炜,刘学武,张广文.  机械设计与制造. 2012(04)
[3]表面黏附导致的接触行为转变[J]. 段芳莉,杨继明,仇和兵,吴聪颖.  物理学报. 2012(01)
[4]功能梯度材料与结构的若干力学问题研究进展[J]. 仲政,吴林志,陈伟球.  力学进展. 2010(05)
[5]基于组分磁性差异制备ZrO2／Ni功能梯度材料研究[J]. 师伟堂,彭晓领,马天宇,罗伟,严密.  无机材料学报. 2007(06)
[6]生物黏附与仿生黏附力学的进展[J]. 陈少华,苏爱嘉.  力学与实践. 2007(02)
[7]功能梯度材料研究的进展综述[J]. 高晓霞,姜晓红,田东艳.  山西建筑. 2006(05)

博士论文
[1]功能梯度材料轴对称接触力学及微动分析[D]. 刘铁军.北京交通大学 2008

硕士论文
[1]功能梯度材料涂层的二维粘附接触力学分析[D]. 李培兴.内蒙古工业大学 2018
[2]激光直接制造Ni/TiC功能梯度材料的结构优化设计及仿真[D]. 贺晓龙.吉林大学 2007



本文编号：3631752