SiC/C功能梯度材料的热-应力耦合分析

• 作者: 尹洪峰 蔡艳芝 袁蝴蝶
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: SiC/C 梯度复合材料 热应力 有限元
• 年，卷（期）: 2012,（9）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 3408-3414
• 分类号: TB332
• 字数: 3954字
• 语种: 中文

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔡艳芝	西安建筑科技大学材料与矿资学院	8	18	3.0	3.0
2	尹洪峰	西安建筑科技大学材料与矿资学院	96	536	13.0	17.0
3	袁蝴蝶	西安建筑科技大学材料与矿资学院	37	157	7.0	10.0