《功能梯度材料的力學問題研究與性能最佳化》是依託天津大學,由亢一瀾擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:功能梯度材料的力學問題研究與性能最佳化
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:亢一瀾
- 依託單位:天津大學
- 批准號:19572047
- 申請代碼:A0807
- 負責人職稱:教授
- 研究期限:1996-01-01 至 1998-12-31
- 支持經費:7(萬元)
《功能梯度材料的力學問題研究與性能最佳化》是依託天津大學,由亢一瀾擔任項目負責人的面上項目。
《功能梯度材料的力學問題研究與性能最佳化》是依託天津大學,由亢一瀾擔任項目負責人的面上項目。項目摘要本項目完成了預定的研究計畫,對FGM材料進行了理論建模、數值模擬和實驗應力分析工作,建立和發展了可用於細觀力學研究的顯微雲...
《功能梯度材料與結構的關鍵力學問題研究》是依託同濟大學,由仲政擔任項目負責人的重點項目。中文摘要 發展功能梯度材料及其結構的靜、動態和屈曲回響的解析和半解析方法、簡化分析體系及數值計算方法。研究含裂紋的功能梯度材料及其結構在力、電、磁、熱等荷載作用下裂紋尖端場及裂紋擴展的能量釋放率,在實驗研究的基礎...
研究梯度功能壓電材料研製中提出的一系列力學問題,為梯度功能壓電材料的設計提供力學方面的理論依據。研究內容包括:梯度功能壓電材料的界面應力分析及強度判據;電場引起的梯度功能壓電材料裂紋尖端應力場及斷裂韌性;平板型和圓筒型梯度功能壓電材料結構在交變電場作用下的動力學回響特性;梯度功能壓電材料結構的最佳化...
梯度功能材料(Functionally Gradient Materials,縮寫FGM) 是兩種或多種材料複合且成分和結構呈連續梯度變化的一種新型複合材料,是應現代航天航空工業等高技術領域的需要,為滿足在極限環境下能反覆地正常工作而發展起來的一種新型功能材料。它的設計要求功能、性能隨機件內部位置的變化而變化,通過最佳化構件的整體性能而得...
《多向功能梯度材料結構的多場耦合力學問題研究》是依託浙江大學,由呂朝鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 從二/三維熱/電/磁彈性理論基本方程出發,對任意邊界條件情形下的多向功能梯度材料梁、板、殼等典型結構在力場、溫度場、電場、磁場、周圍彈性介質等多場耦合環境中的靜動態力學行為進行高精度的...
《功能梯度材料對稱結構的靜動力學問題研究》是依託長沙理工大學,由彭旭龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 本項目以功能梯度材料對稱結構(圓盤、圓筒、空心圓球等)為研究對象,考慮線彈性、熱彈性及壓電效應,建立物理性能沿半徑方向任意變化的功能梯度材料對稱結構的相關靜、動力控制方程;提出一種新的簡...
利用所得結果研究接觸力學在功能梯度材料的壓痕力學和接觸損傷問題中可能的套用,如材料參數梯度指數的壓痕測量法、通過控制材料參數的梯度變化實現材料表面抗接觸摩擦損傷的最佳化設計等。該項目的研究將為功能梯度材料的套用提供理論基礎,對材料表面抗接觸摩擦損傷的最佳化設計具有積極的意義。
2.3 求解懸臂板彎曲問題的各種形式的康托洛維奇方法 3 FGM宏細觀複合結構的概念 ……二 非均質、各向異性梯度功能材料結構三維熱彈性本構理論 1 非均質、各向異性FGM複合結構的三維熱彈性本構方程 2 FGM彈性係數的細觀力學分析 3 三維FGM結構層間力學模型與應力研究 ……三 梯度功能材料層梁受機械/熱載作用的優...
本項目以地空飛彈燃氣舵用梯度功能材料為研究對象,通過高溫雲紋干涉和數字散斑相關實驗方法,對帶有初始裂紋的功能梯度材料層合結構在熱載機械載荷共同作用及熱衝擊等複雜載荷條件下的力學性能進行測試,得到功能梯度材料組成分布、厚度、裂紋位置等與應變及裂紋擴展之間的變化關係,從而為調節組成分布,最佳化層合結構,阻止...
《基於超聲顯微鏡的功能梯度材料力學性能評價方法研究》是依託北京工業大學,由呂炎擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 功能梯度材料(FGM)作為一種關鍵基礎材料,消除了與基體間的非連續性界面,廣泛套用於航空航天、機械工程與生物醫學等領域。隨著研究的不斷深入,發展出一種FGM力學性能的非破壞性檢測方法,實...
通過建立表征材料微結構特性的單胞模型和壓力容器巨觀結構熱彈性力學行為的多尺度關聯模型,弄清功能梯度材料巨觀性能對微結構的真實依賴關係,推導功能梯度材料軸對稱旋轉殼體(圓筒殼、球殼、橢球殼及錐殼)在熱力耦合作用下應力、應變求解式,發展材料微結構和巨觀幾何設計並發的拓撲最佳化算法,基於逆向設計法構建功能梯度...
從而為理論求解極其困難而又具有重大工程意義的任意屬性三維梯度材料的斷裂力學評價提供重要理論依據和簡便可行的方法。最後通過驗證性實驗對所提出的理論模型和數值分析方法進行驗證和完善。本研究立足解決功能梯度材料斷裂力學領域的基本難題並適應材料本身對完善評價理論的迫切需要,因此在工程材料領域也具有廣闊前景。
藉助功能梯度材料的概念,使熱障塗層結構梯度化。相應地,熱膨脹係數將沿塗層厚度方向逐漸變化,從而緩和塗層製備過程中和熱循環使用過程中產生的熱應力。功能梯度材料的典型結構如下圖1所示。塗層製備工藝最佳化設計 在塗層製備過程中所涉及的環節包括以下內容:(1)基體材料性質 基體材料性質包括其力學和熱學性能、抗氧化能力...
《水泥基複合梯度功能材料物理力學性能及作用》是依託鄭州大學,由楊久俊擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 利用四層次梯度結構模型,進行聚合水泥漿連續相及纖維與水泥漿界面的梯度,碳纖維梯度分布熱應力特性,不同功能的水泥基材料層狀複合界面梯度變化材料的合成及性能機理的研究,建立組分、結構及應力梯度分布與材料...
2011年獲得資助後,組織3名教授、3個博士生、4名碩士生建立研究組,圍繞申請書中研究內容具體開展了以下研究工作: 1、針對梯度非均勻材料彈性力學分析中的一些基本問題,以經典的彈性力學求解方法—傅立葉級數方法為基礎,系統地進行了模量呈線性和指數變化情況的研究。 2、複合功能梯度錨桿MFRP與岩體相互作用是本...
為了最佳化設計多場(磁場、電場和彈性場)耦合納米複合材料的性能,本項目提出利用功能梯度(FG)界面來代替原多層複合材料中的不連續界面。在處理多層複合材料層間參數不匹配方面,梯度材料是相當有效的,而且能顯著增強納米複合材料的某些性能。該項目擬完成以下三個任務:1、首先利用分子動力學(MD)研究梯度界面與缺...
本項目旨在系統研究功能梯度材料與結構的波動力學,建立針對功能梯度材料特點的波動力學理論模型,在此基礎上發展高效可靠的數值計算方法和超聲檢測技術。主要內容包括:研究功能梯度介質中各種體波和導波控制微分方程的解析、半解析或數值求解方法,揭示波在功能梯度介質表面或界面傳播、反射、折射的規律,以及功能梯度介質中...
為此,我們將搭建實驗平台,製備不同梯度設計的複合樹脂和與之對照的均勻複合樹脂,採用實驗測試與數值仿真相結合的方法,研究並對比梯度和均勻複合樹脂的各力學性能與聚合收縮應力,揭示填料的梯度分布對上述特性的影響機制,進而對不同牙體修復工況的複合樹脂的梯度設計進行最佳化。研究成果將為提高牙科複合樹脂的服役質量和...
梯度納米結構不鏽鋼的高屈服強度來源於表面的晶粒細化、梯度分布的高密度位錯、梯度分布的變形孿晶和應力誘導的馬氏體相;而良好的拉伸塑性則來源於芯部的微變形的粗晶、表層的變形孿晶和整體的應變梯度。本項目的開展,實現了多種常見中高合金鋼的微觀結構和力學性能的最佳化,為下一步材料使役性能的研究與最佳化奠定了...
本研究項目將導出適用於功能梯度壓電材料的粘彈性大變形本構模型,從而建立該結構在多場耦合作用下的雙穩態力學模型及數值模擬算法。採用數值分析方法,包括有限元法和無格線法,對不同梯度分布下的雙穩態特性進行模擬和預測,並分析各種初始應力分布對該結構的雙穩態性能的影響,進而採用壓電智慧型系統,通過最佳化增益矩陣及...
4.4 最佳化設計問題 4.5 基底/塗層結構受熱衝擊 4.6 功能梯度圓筒受熱衝擊 第四章參考文獻 第五章 複雜載荷情況下的熱應力分析 5.1 有限元法的基本原理 5.2 最佳化設計實例 5.3 燃燒合成TiC-Ni功能梯度材料的熱物理性能 5.4 燃燒合成TiC-NiFGM的熱應力緩和 下篇 梯度非均勻材料的斷裂力學 第六章 梯度非...
本項目採用理論、數值和實驗相結合的方法,研究功能梯度材料的動態損傷和斷裂特性,揭示功能梯度材料在動載荷作用下的失效和破壞模式,確定提高功能梯度材料抗動態斷裂和破壞能力的途徑,為材料的最佳化設計和製備提供理論依據,同時也為其無損檢測等提供技術支持。具有重要的理論意義和實際套用價值。
《複合材料結構宏細觀熱力力學性能數值模擬與最佳化設計》是依託大連理工大學,由陳飆松擔任醒目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 研究複合材料結構系統宏細觀多尺度聯合、傳熱學和力學多學科耦合的數值建模和最佳化設計方法。以金屬基複合材料及梯度功能材料等一類具有複雜構成形式、主要套用於與熱相關的工作環境下的複合材料...
從表面聲波激勵的角度出發,研究在不同外界激勵作用下功能材料層狀結構中表聲波的回響特性,提出反映不同激勵的表面波表征技術以及實現對不同激勵具有識別功能的智慧型感測層狀結構理論最佳化設計,為進一步將研究結果套用於高性能表聲波器件設計提供理論支持。結題摘要 項目研究以具有高的機電耦合係數,小的表面波穿透深度(...