| ABSTRACT | 第3-4页 |
| 摘要 | 第5-14页 |
| 1.Introduction | 第14-19页 |
| 1.1 Background | 第14-15页 |
| 1.2 Purpose of this research | 第15页 |
| 1.3 Literature review | 第15-18页 |
| 1.3.1 Research on linear elastic fracture mechanics of FGMs | 第16-17页 |
| 1.3.2 Research on viscoelastic fracture mechanics of FGMs | 第17页 |
| 1.3.3 Problems existing in the current research | 第17-18页 |
| 1.4 Construction and organization of the thesis | 第18-19页 |
| 2.Functionally graded materials and the fracture mechanics | 第19-51页 |
| 2.1 Introduction of functionally graded materials | 第19-21页 |
| 2.2 Preparation methods for FGMs | 第21-25页 |
| 2.3 Evaluation of FGMs properties | 第25页 |
| 2.4 Introduction of the linear fracture mechanics | 第25-32页 |
| 2.4.1 Stress-concentration factor | 第27-30页 |
| 2.4.2 Griffith crack theory | 第30-32页 |
| 2.5 Linear elastic fracture mechanics | 第32-39页 |
| 2.5.1 Introduction | 第32-33页 |
| 2.5.2 Modes of loading | 第33-35页 |
| 2.5.3 Specimen geometries | 第35-39页 |
| 2.6 Crack tip plasticity | 第39-47页 |
| 2.6.1 Introduction | 第39-40页 |
| 2.6.2 Crack tip stress state | 第40-43页 |
| 2.6.3 Crack opening displacement (COD) | 第43-47页 |
| 2.7 Energy release rate | 第47-49页 |
| 2.8 Conclusion | 第49-51页 |
| 3.Finite element model of FGM | 第51-62页 |
| 3.1 Introduction of FEM | 第51-57页 |
| 3.1.1 Output | 第51-53页 |
| 3.1.2 Analysis | 第53-54页 |
| 3.1.3 Contour integral evaluation | 第54-55页 |
| 3.1.4 The stress intensity factors | 第55-56页 |
| 3.1.5 Element | 第56-57页 |
| 3.2 Model for FGM | 第57-61页 |
| 3.2.1 Properties of FGM TiC-Ni | 第57-59页 |
| 3.2.2 Geometry and finite element mesh of FGM | 第59-61页 |
| 3.3 Conclusion | 第61-62页 |
| 4.Finite element analysis of linear elastic crack tip field of FGM | 第62-74页 |
| 4.1 Introduction | 第62页 |
| 4.2 Analysis with a tensile load | 第62-70页 |
| 4.3 Analysis with constant residual stress | 第70-72页 |
| 4.4 Analysis with constant residual strain | 第72页 |
| 4.5 Conclusion | 第72-74页 |
| 5.V iscoelastic crack tip field of FGM | 第74-97页 |
| 5.1 Introduction of viscoelasticity | 第74-76页 |
| 5.2 Purely viscous linear response | 第76-81页 |
| 5.2.1 Introduction of purely elastic linear response | 第76-78页 |
| 5.2.2 Introduction of purely viscous linear response | 第78-81页 |
| 5.3 Linear time-dependent behavior | 第81-90页 |
| 5.3.1 Differential representations: the operator equation | 第83-85页 |
| 5.3.2 Integral representation: the Boltzmann superposition integra | 第85-88页 |
| 5.3.3 Excitation and response in the transform plane | 第88-90页 |
| 5.4 Correspondence principle | 第90-92页 |
| 5.5 Solution of viscoelastic crack tip field of FGM | 第92-96页 |
| 5.6 Conclusion | 第96-97页 |
| 6. Conclusion | 第97-100页 |
| 6.1 Summary | 第97-98页 |
| 6.2 Recommendations for future research | 第98-100页 |
| References | 第100-105页 |
