梯度非均匀复合材料热力学响应及断裂特性的有限元研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 注释表 | 第15-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-35页 |
| 1.1 引言 | 第18页 |
| 1.2 梯度复合材料简介 | 第18-19页 |
| 1.2.1 发展概况 | 第18-19页 |
| 1.2.2 制备方法及性能评价 | 第19页 |
| 1.2.3 应用领域 | 第19页 |
| 1.3 梯度复合材料研究概况 | 第19-32页 |
| 1.3.1 宏观等效性能 | 第20-22页 |
| 1.3.2 热力学场分析 | 第22-24页 |
| 1.3.3 断裂参数计算 | 第24-29页 |
| 1.3.4 裂纹扩展路径 | 第29-31页 |
| 1.3.5 二维梯度复合材料 | 第31-32页 |
| 1.4 存在的主要问题 | 第32-33页 |
| 1.5 本文的研究内容 | 第33-35页 |
| 第二章 梯度材料等效热物理属性预测 | 第35-45页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 扩展的Ju和Chen模型 | 第35-39页 |
| 2.2.1 力学响应分析 | 第36-37页 |
| 2.2.2 热力学响应分析 | 第37-38页 |
| 2.2.3 等效热力学性能 | 第38-39页 |
| 2.3 等效热传导性能预测模型 | 第39页 |
| 2.4 等效热弹性性能预测模型 | 第39-41页 |
| 2.5 单向梯度材料的等效性能分布 | 第41-42页 |
| 2.6 双向梯度材料的等效性能分布 | 第42-44页 |
| 2.7 本章小结 | 第44-45页 |
| 第三章 梯度结构的宏观热力学响应分析 | 第45-70页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 平面梯度单元 | 第45-48页 |
| 3.2.1 梯度热传导单元 | 第45-47页 |
| 3.2.2 梯度平面应力/应变单元 | 第47-48页 |
| 3.3 梯度单元的性能评估 | 第48-58页 |
| 3.3.1 梯度热传导单元性能 | 第48-53页 |
| 3.3.2 梯度平面应力/应变单元性能 | 第53-58页 |
| 3.4 梯度结构瞬态热力学响应 | 第58-68页 |
| 3.4.1 瞬态热力学问题描述 | 第58-59页 |
| 3.4.2 单向梯度结构瞬态热力学响应 | 第59-62页 |
| 3.4.3 双向梯度结构瞬态热力学响应 | 第62-67页 |
| 3.4.4 梯度结构与均质结构瞬态热力学响应对比 | 第67-68页 |
| 3.5 本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 梯度结构的裂纹尖端应力强度因子研究 | 第70-102页 |
| 4.1 引言 | 第70-71页 |
| 4.2 梯度扩展有限元 | 第71-77页 |
| 4.2.1 控制方程 | 第71-72页 |
| 4.2.2 梯度扩展有限元离散方程 | 第72-74页 |
| 4.2.3 强化节点的选取和单元二次划分 | 第74-76页 |
| 4.2.4 梯度扩展有限元的实现方法 | 第76-77页 |
| 4.3 应力后处理积分方法 | 第77-81页 |
| 4.3.1 交互能量积分 | 第77-80页 |
| 4.3.2 应力强度因子的计算 | 第80页 |
| 4.3.3 辅助场的选取 | 第80-81页 |
| 4.4 梯度材料应力强度因子的计算模型 | 第81-82页 |
| 4.5 梯度扩展单元的计算性能评估 | 第82-85页 |
| 4.5.1 梯度扩展单元的有效性 | 第82-83页 |
| 4.5.2 梯度扩展单元的优越性 | 第83-85页 |
| 4.6 单向梯度材料裂纹尖端的应力强度因子 | 第85-92页 |
| 4.6.1 梯度参数对应力强度因子的影响 | 第85-87页 |
| 4.6.2 几种典型结构件的应力强度因子 | 第87-92页 |
| 4.7 双向梯度材料裂纹尖端的应力强度因子 | 第92-99页 |
| 4.7.1 梯度参数对应力强度因子的影响 | 第92-94页 |
| 4.7.2 几种典型结构件的应力强度因子 | 第94-99页 |
| 4.8 梯度材料和均质材料的应力强度因子对比 | 第99-100页 |
| 4.9 本章小结 | 第100-102页 |
| 第五章 梯度结构的裂纹扩展路径模拟 | 第102-122页 |
| 5.1 引言 | 第102页 |
| 5.2 梯度材料的断裂韧性 | 第102-104页 |
| 5.2.1 细观力学方法 | 第103页 |
| 5.2.2 简单混合率准则 | 第103-104页 |
| 5.3 裂纹扩展角准则 | 第104-105页 |
| 5.4 裂纹扩展路径的有限元分析模型 | 第105-107页 |
| 5.5 裂纹扩展分析模型的验证 | 第107-108页 |
| 5.6 最大周向比应力准则分析 | 第108-109页 |
| 5.7 单向梯度结构中裂纹扩展路径 | 第109-116页 |
| 5.7.1 梯度参数对裂纹路径的影响 | 第109-110页 |
| 5.7.2 几种典型结构中裂纹的扩展路径 | 第110-116页 |
| 5.8 双向梯度结构中裂纹扩展路径 | 第116-120页 |
| 5.8.1 梯度参数对裂纹路径的影响 | 第116-118页 |
| 5.8.2 几种典型结构中裂纹的扩展路径 | 第118-120页 |
| 5.9 本章小结 | 第120-122页 |
| 第六章 总结与展望 | 第122-125页 |
| 6.1 全文总结 | 第122-123页 |
| 6.2 展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第139页 |
