討論了彈性功能梯度材料板條中裂紋的反平面問題,用fourier變換方法得到了一個基本解,這個基本解表示了實軸上一點作用有點位錯時引起的影響,利用此基本解可得單裂紋和周期裂紋問題的奇異積分方程,在周期裂紋求解時,遠處裂紋對于中央裂紋的影響作了有效的近似處理。最后,給出了數值結果,它表示了材料性質對于裂紋端應力強度因子的影響。

介紹了碳化鎢-鋼梯度功能材料的生產方法、原理、性能和特點,并對該材料的應用及前景做了簡單的論述。

采用彈性理論建立了功能梯度材料板的靜力平衡方程,利用靜力平衡方程確定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基礎上推導出了功能梯度材料板在均勻溫度場中的非線性振動及屈曲微分方程組,求得了功能梯度材料圓板的非線性振動及屈曲的近似解,討論分析了中性面位置、梯度指數、溫度等因素對功能梯度材料圓板非線性振動及屈曲的影響.把該方法計算結果與有限元計算結果進行了比較,驗證了該方法的計算結果是可靠的.算例分析表明,中性面位置對均勻溫度場中功能梯度材料圓板的非線性振動及屈曲有一定影響.

利用奇異積分方程法研究兩個功能梯度壓電壓磁條粘結在滲透和非滲透邊界情況下的ⅲ型裂紋問題.首先通過積分變換得到問題的形式解,然后利用邊界條件通過積分變換與留數定理得到了一組奇異積分方程,最后利用gauss-chebyshev方法進行數值求解,討論了材料參數、非均勻參數以及裂紋幾何形狀等對裂紋尖端應力強度因子的影響.從結果可以看出,壓電壓磁復合材料中反平面問題的應力奇異形式與一般彈性材料中的反平面問題應力奇異形式相同.

利用有限元軟件ansys10.0的耦合場分析功能,根據有限元理論對功能梯度壓電結構的在荷載作用下的力學響應進行了分析。假設材料的力學和電學常數均沿板厚度z方向按同一函數規(guī)律變化。利用有限元軟件計算功能梯度壓電板在電荷載作用下的電勢與位移,并進行分析,所得結果與文獻中的基本一致

文中基于經典板殼理論,考慮物性參數和溫度的影響,研究了功能梯度材料圓柱殼的振動問題,對該問題進行了相應的理論研究和數值分析。

由功能梯度材料制成的概念性建筑構件領域的研究和發(fā)展正在受到德國斯圖加特大學輕質結構和概念設計研究所（ilek）的追捧。 在功能梯度材料的建筑構件內部，材料性能是在三維空間連續(xù)光滑變化的，能以最佳方式滿足局部結構的、熱的或其他的要求。這種材料性能中的漸變性是通過改變材料的孔隙率，或通過改變不同成分的配比實現(xiàn)的。

首先分析以往功能梯度材料零件cad模型的優(yōu)缺點,提出了基于幾何空間建模方法和基于材料空間建模方法的概念;接著提出了一種基于材料空間的功能梯度材料零件建模方法;然后給出了基于材料空間的功能梯度材料零件cad模型詳細實現(xiàn)方案,通過引入形式功能參數r,實現(xiàn)了材料空間分布函數的間接構造;并且將真空作為特殊材料引入,用于實現(xiàn)材料微觀結構設計。最后給出基于此模型的設計方法,并對一些二維平面特例進行了分析,驗證了此方法的可行性。

討論了反平面彈性功能梯度材料板條中的共線裂紋問題。假定板條的上下側邊是固定的,用fourier變換方法得到了一個基本解。這個基本解表示了實軸上一點作用有點位錯時引起的影響。利用此基本解可得共線裂紋問題的奇異積分方程。給出了算例和裂紋端應力強度因子的計算結果。分析和討論了彈性常數和開裂板條幾何尺寸對于應力強度因子的影響。

采用逆解法求解了上表面受線性分布荷載作用的壓電懸臂梁執(zhí)行器,其中體積力fz呈非線性分布.首先確定了應力函數和電位移函數的多項式表達式,進而研究了該問題的通解,以及體積力的不同分布對解答的影響.常體積力和無體力情況下的解可以由上述解直接得到.本文為研究其它類型的壓電梯度微觀結構提供了一種可行的方法.

逆解法常被用來解決彈性力學問題.本文在考慮材料具有非線性體積力的情況下,應用該方法求解了在線性分布荷載作用下壓電懸臂梁的解析解,而常體力和無體力的解答是本文的特例.

采用流延法制備了成分梯度為10%(體積含量,下同)的對稱型zro2/不銹鋼功能梯度材料,利用成分分布函數和經典層合板理論對成分和殘余熱應力的分布進行了設計分析,觀察了其微觀形貌,并對截面的顯微硬度進行了表征。結果表明:采用流延法制備的對稱型zro2/不銹鋼功能梯度材料成分過渡良好,梯度層界面結合緊密,與對稱型層狀zro2/不銹鋼復合材料相比,最大殘余熱應力減小,熱應力緩和效果明顯。

懸臂梁式壓電振動換能器是一種新型的供電裝置,其設計受到加工過程等不確定因素影響。從遺傳算法和田口穩(wěn)健設計的理論方法出發(fā),結合懸臂梁式壓電振動換能器的理論模型,設計了以輸出平均功率為優(yōu)化目標的穩(wěn)健優(yōu)化設計方案。利用目標函數的梯度信息加速遺傳算法的收斂,以遺傳算法產生的每一代種群的最優(yōu)個體作為內表中的一組數據,利用外正交表計算優(yōu)化目標的信噪比,對優(yōu)化目標信噪比進行對比分析,得到一組最優(yōu)設計參數。將該組數據對應的換能器與其它優(yōu)化方法得到參數對應的換能器性能進行對比,表明該組參數下,換能器有較好的工作特性。

以12mm厚意楊populusdeltoids板材為試材,在1mpa,100℃和2～5min條件下,實施橫向熱壓密實試驗,采用剖面密度梯度(vdp)測試儀獲取了密實后速生楊木鋸材的斷面密度分布,并利用建立的"密度-壓縮率"轉換公式,轉換為壓縮率數據,從而實現(xiàn)了木材斷面壓縮率的準連續(xù)定量和定位。結果表明:①vdp技術可以準確定量密實后木材各厚度微層的壓縮率;②意楊木材斷面壓縮率分布與剖面密度梯度類似,呈現(xiàn)表高芯低的寬"v"形;在試驗工藝條件下,表層約50%厚度受到不同程度的壓縮,最大壓縮率達到34%～37%,而芯層未受到顯著壓縮。

為了獲得功能梯度裂紋板在沖擊載荷下的應力場,采用沖擊加載裝置和數據采集系統(tǒng),測試裂紋板各點在三個方向上的應變,利用彈性范圍內應力和應變的關系得到應力場。由此獲得一種基于電測法的沖擊載荷作用下功能梯度裂紋板應力場的測試技術。

wcsp是應用金屬高能離子注滲技術的成果。此技術就是把欲滲金屬的原子電離成密度很高的離子,并使這些離子獲得高的能量,高速射入被滲金屬的表面,又快速擴散到被滲金屬基體中去,在其表面層發(fā)生一系列物理、化學冶金反應,從而在被滲金屬表面層形成性能奇特的保護層。

從宏觀的角度總結了影響雙流澆注連續(xù)鑄造制備鋁合金梯度材料的因素,分析了確定澆注溫度、鑄造速度、內澆包的導流管設計等關鍵工藝參數時需要注意的問題,以便控制上述參數在一定的范圍內變化,確保鋁合金獲得所期望的梯度分布。并以2024/3003合金的制備為例,提供了一些操作可行的參數,這些工作將為雙流澆注連續(xù)鑄造制備鋁合金梯度材料提供指導

采用彈性理論建立了功能梯度材料板的靜力平衡方程,利用靜力平衡方程確定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基礎上推導出了功能梯度材料板在溫度場中的非線性彎曲微分方程組,求得了圓板中心撓度與均布載荷的關系式,討論分析了梯度指數、溫度等因素對功能梯度材料板非線性彎曲的影響.把該方法計算結果與有限元計算結果進行了比較,驗證了該方法的計算結果是可靠的.算例分析表明,中性面位置對溫度場中功能梯度材料圓板的非線性彎曲有一定影響,在荷載較大時,宜考慮中性面位置對彎曲的影響.

采用彈性理論建立了功能梯度材料板的靜力平衡方程,利用靜力平衡方程確定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基礎上推導出了功能梯度材料板在均勻溫度場中的非線性振動及屈曲微分方程組,求得了功能梯度材料橢圓板的非線性振動及屈曲的近似解,討論分析了中性面位置、梯度指數、溫度等因素對功能梯度材料橢圓板非線性振動及屈曲的影響.把該方法計算結果與有限元計算結果進行了比較,驗證了該方法的計算結果是可靠的.算例分析表明,中性面位置對均勻溫度場中功能梯度材料橢圓板的非線性振動及屈曲有一定影響.

在假設無限小波疊加在各向同性變形彈性體基礎上,推導了超聲波法應力測量的理論基礎聲彈性方程,特殊條件下簡化出臨界折射縱波聲彈性方程。建立了超聲波法焊接殘余應力測量系統(tǒng),選用對應力敏感的臨界折射縱波作為測量波形,對20mm厚x坡口雙絲焊對接2219鋁合金平板縱向殘余應力場梯度進行了測量,獲取了縱向殘余應力場引起的聲時差信號分布,用marc軟件計算了鋁合金殘余應力場縱向應力的分布,與聲時差信號的趨勢進行了對比,趨勢符合。為超聲波法重建焊接殘余應力場作了準備。

型內部分鐵液處理工藝制造鑄鐵梯度材料鑄件

針對廣州海洋地質調查局"海洋六號"科學考察船rov(remoteoperatedvehicle)機器人,研發(fā)了一種深海沉積物溫度梯度探測作業(yè)工具。該探測工具具有多通道、低功耗系統(tǒng)硬件架構。硬件部分為溫度檢測電路、姿態(tài)檢測電路、數據存儲電路和通訊電路等。軟件部分為下位機工作流程、數據處理過程。經過實驗室恒溫槽試驗、固定精密電阻試驗和海上試驗,設計達到所要求的溫度測量精度0.01℃和分辨率0.005℃,實現(xiàn)對深海沉積物細微溫差的高精度測溫。