| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 论文的主要创新与贡献 | 第9-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 层状结构陶瓷材料 | 第14-22页 |
| 1.2.1 层状陶瓷材料的结构特点 | 第15-16页 |
| 1.2.2 层状结构陶瓷的制备工艺 | 第16-17页 |
| 1.2.3 层状结构陶瓷材料体系 | 第17-21页 |
| 1.2.4 层状结构陶瓷材料的应用 | 第21-22页 |
| 1.3 层状结构陶瓷材料的强韧化 | 第22-24页 |
| 1.3.1 弱界面裂纹偏转增韧机制 | 第23页 |
| 1.3.2 延性夹层裂纹桥联增韧机制 | 第23页 |
| 1.3.3 强界面残余应力增韧机制 | 第23-24页 |
| 1.4 层状结构陶瓷材料性能模拟 | 第24-30页 |
| 1.4.1 材料微观组织结构计算机模拟 | 第24-25页 |
| 1.4.2 微观组织的蒙特卡罗模拟 | 第25-27页 |
| 1.4.3 蒙特卡罗方法的材料领域中的应用 | 第27-28页 |
| 1.4.4 层状结构陶瓷材料力学性能模拟与残余应力增韧 | 第28-29页 |
| 1.4.5 层状材料多晶结构与力学响应模拟 | 第29-30页 |
| 1.5 本文的选题依据及研究目标 | 第30页 |
| 1.5.1 选题依据 | 第30页 |
| 1.5.2 研究目标 | 第30页 |
| 1.6 主要研究内容 | 第30-32页 |
| 第2章 计算方法 | 第32-48页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 蒙特卡罗多晶微结构模拟 | 第32-38页 |
| 2.2.1 蒙特卡罗晶格点阵模型 | 第32-34页 |
| 2.2.2 能量计算 | 第34-35页 |
| 2.2.3 跃迁概率 | 第35-36页 |
| 2.2.4 晶粒大小及晶粒数计算 | 第36-38页 |
| 2.2.5 晶粒生长指数 | 第38页 |
| 2.3 多晶结构的有限元力学响应分析 | 第38-45页 |
| 2.3.1 弹性力学基础理论 | 第38-40页 |
| 2.3.2 材料性质 | 第40-43页 |
| 2.3.3 有限元数值求解 | 第43-45页 |
| 2.3.4 计算流程图 | 第45页 |
| 2.4 材料多晶微结构及力学响应流程图 | 第45-47页 |
| 2.4.1 二维单层材料多晶微结构及力学响应流程图 | 第45-46页 |
| 2.4.2 二维层状材料多晶微结构及力学响应流程图 | 第46-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第3章 二维单层材料多晶微结构演变及力学响应 | 第48-68页 |
| 3.1 引言 | 第48页 |
| 3.2 单层多晶微结构晶粒生长的蒙特卡罗模拟 | 第48-60页 |
| 3.2.1 多晶微结构晶粒生长的模拟流程图 | 第48-49页 |
| 3.2.2 模拟参数的确定 | 第49-50页 |
| 3.2.3 多晶微结构模拟结果分析 | 第50-60页 |
| 3.3 单层多晶微结构的有限元力学响应分析 | 第60-67页 |
| 3.3.1 多晶结构的计算模型 | 第60-61页 |
| 3.3.2 多晶结构的应力分布 | 第61-63页 |
| 3.3.3 晶粒界面对应力分布的影响 | 第63-67页 |
| 3.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 二维层状材料多晶微结构演变及力学响应 | 第68-84页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 层状材料多晶微结构模拟 | 第68-72页 |
| 4.2.1 层状材料结构 | 第68页 |
| 4.2.2 蒙特卡罗晶格点阵模型与模拟流程图 | 第68-70页 |
| 4.2.3 模拟参数的确定 | 第70页 |
| 4.2.4 层状材料多晶微结构统计分析 | 第70-72页 |
| 4.3 有限元建模与求解 | 第72-77页 |
| 4.3.1 模型确定及网格划分 | 第73页 |
| 4.3.2 层内晶粒之间的界面 | 第73-74页 |
| 4.3.3 层与层之间的界面 | 第74-75页 |
| 4.3.4 考虑两种界面的多晶结构 | 第75-77页 |
| 4.4 层状材料多晶微结构力学响应 | 第77-82页 |
| 4.4.1 层状材料多晶微结构应力分布 | 第77-78页 |
| 4.4.2 层厚比对层状材料多晶微结构力学响应的影响 | 第78-79页 |
| 4.4.3 层数对层状材料多晶微结构力学响应的影响 | 第79-81页 |
| 4.4.4 模量比对层状材料多晶微结构力学响应的影响 | 第81-82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第5章 层状材料多晶微结构与力学响应软件设计 | 第84-110页 |
| 5.1 引言 | 第84页 |
| 5.2 面向对象程序设计框架 | 第84-96页 |
| 5.2.1 界面设计 | 第85-86页 |
| 5.2.2 程序模块 | 第86-96页 |
| 5.3 软件功能 | 第96-99页 |
| 5.3.1 软件执行 | 第96页 |
| 5.3.2 前处理 | 第96-98页 |
| 5.3.3 求解器 | 第98-99页 |
| 5.3.4 后处理 | 第99页 |
| 5.4 算例 | 第99-108页 |
| 5.4.1 算例1:二维单层微结构模拟 | 第99-100页 |
| 5.4.2 算例2:二维层状材料微结构控制 | 第100-102页 |
| 5.4.3 算例3:二维层状微结构及力学响应 | 第102-103页 |
| 5.4.4 算例4:三维微结构模拟及力学响应 | 第103-108页 |
| 5.5 软件扩展 | 第108页 |
| 5.6 本章小结 | 第108-110页 |
| 第6章 层状复合材料中的残余应力及其对增韧行为的影响 | 第110-124页 |
| 6.1 引言 | 第110页 |
| 6.2 结构与参数 | 第110-111页 |
| 6.3 残余应力分析 | 第111-116页 |
| 6.4 表观断裂韧性 | 第116页 |
| 6.5 材料参数对残余应力及表观断裂韧性的影响 | 第116-121页 |
| 6.5.1 层数对残余应力及表观断裂韧性的影响 | 第116-118页 |
| 6.5.2 层厚比对残余应力及表观断裂韧性的影响 | 第118-120页 |
| 6.5.3 烧结温度对残余应力及表观断裂韧性的影响 | 第120-121页 |
| 6.5.4 模量比对残余应力及表观断裂韧性的影响 | 第121页 |
| 6.6 本章小结 | 第121-124页 |
| 第7章 层状结构复合材料宏微观设计 | 第124-132页 |
| 7.1 引言 | 第124页 |
| 7.2 层状结构复合材料宏微观设计思路 | 第124-125页 |
| 7.3 多层结构复合材料设计过程 | 第125-129页 |
| 7.3.1 基于第一性原理计算的材料体系设计 | 第125-127页 |
| 7.3.2 基于蒙特卡罗算法的多晶结构模拟 | 第127页 |
| 7.3.3 基于有限元计算的多物理场分析与性能预测 | 第127-129页 |
| 7.4 设计展望 | 第129-130页 |
| 7.5 本章小结 | 第130-132页 |
| 结论 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-150页 |
| 附录 | 第150-156页 |
| 附录1 | 第150-151页 |
| 附录2 | 第151-152页 |
| 附录3 | 第152-153页 |
| 附录4 | 第153页 |
| 附录5 | 第153-154页 |
| 附录6 | 第154页 |
| 附录7 | 第154页 |
| 附录8 | 第154-155页 |
| 附录9 | 第155页 |
| 附录10 | 第155-156页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第156-158页 |
| 致谢 | 第158-160页 |
