SiC/C功能梯度材料的热-应力耦合分析
Release time:2024-08-09
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- Affiliation of Author(s):
- 材料科学与工程学院
- Journal:
- 中南大学学报(自然科学版)
- Key Words:
- 中文关键字：SiC/C；梯度复合材料；热应力；有限元，英文关键字：SiC/C; FGMs; thermal stress; finite element
- Abstract:
- 建立SiC/C 功能梯度材料(FGMs)和SiC、石墨直接结合层状材料(无过渡层)的热应力耦合问题的计算数学模型；采用ANSYS10.0有限元分析程序对2类材料的应力场分布进行模拟，获得其在1 000 ℃热载荷下的应力场分布图，并比较二者应力分布状态，以实现SiC/C FGMs组分与结构的优化设计。研究结果表明：SiC/C FGMs比SiC、石墨直接结合层状材料具有显著的缓和热应力的优势，前者的最大应力比后者的小，过渡层数愈多，最大应力愈小，SiC/C-9的最大应力约为后者的1/2；2类材料的应力分布形态均呈轴对称的平行排列的带状，所受应力均在界面层达到极大值，在各层中部达到极小值；随过渡层数增多，应力梯度减小，且沿厚度方向自SiC层至石墨层，界面层应力带愈来愈窄直至消失，界面应力实现最小化，SiC/C FGMs的过渡层数N以≥ 9为宜。
- Note:
- 该论文已被EI检索，EI检索号：20124615671532
- Co-author:
- 袁蝴蝶
- First Author:
- yinhongfeng,caiyanzhi
- Indexed by:
- Journal paper
- Volume:
- 卷：43
- Issue:
- 期：9
- Page Number:
- 页：3408-3414
- Translation or Not:
- no
- Date of Publication:
- 2012-09-01