| SiC/C功能梯度材料的热-应力耦合分析 |
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| 引用本文： | 蔡艳芝,尹洪峰,袁蝴蝶. SiC/C功能梯度材料的热-应力耦合分析[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2012, 43(9): 3408-3414 |
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| 作者姓名： | 蔡艳芝 尹洪峰 袁蝴蝶 |
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| 作者单位： | 西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安,710055 |
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| 基金项目： | 西安建筑科技大学人才科技基金资助项目，"濮耐"教育奖学金青年教师科研基金资助项目，陕西省自然科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 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和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-11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。
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| 关 键 词： | SiC/C 梯度复合材料 热应力 有限元 |
Thermo-stress coupling analysis of SiC/C functionally graded materials |
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| CAI Yan-zhi , YIN Hong-feng , YUAN Hu-die. Thermo-stress coupling analysis of SiC/C functionally graded materials[J]. Journal of Central South University:Science and Technology, 2012, 43(9): 3408-3414 |
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| Authors: | CAI Yan-zhi YIN Hong-feng YUAN Hu-die |
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| Affiliation: | (College of Materials and Mineral Resources,Xi’an University of Architecture and Technology,Xi’an 710055,China) |
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