基于機(jī)械—熱耦合作用的硬質(zhì)覆層材料結(jié)構(gòu)內(nèi)界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子研究.pdf

1、金屬陶瓷硬質(zhì)覆層材料是一種具有優(yōu)良綜合性能的復(fù)合材料，由于其具有耐磨損和耐腐蝕等特點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。針對(duì)目前多載荷作用的硬質(zhì)覆層材料結(jié)構(gòu)內(nèi)界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的研究比較缺乏的問(wèn)題，本文對(duì)機(jī)械-熱耦合載荷作用下、硬質(zhì)覆層材料結(jié)構(gòu)內(nèi)界面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行了理論和有限元分析，建立了界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子理論模型，獲得了界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律。
　　對(duì)穩(wěn)態(tài)機(jī)械-熱耦合載荷作用下單界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行了理論和有限元

2、分析。在進(jìn)行理論分析時(shí)，采用了傳統(tǒng)的熱彈性理論，通過(guò)傅里葉變換及其逆變換對(duì)控制偏微分方程求解，得到了界面裂紋尖端的溫度場(chǎng)、位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，同時(shí)推導(dǎo)了奇異積分方程，并通過(guò)求解奇異積分方程，得到了界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的理論表達(dá)式;在進(jìn)行有限元分析時(shí)，研究了三種界面裂紋（平行并位于界面裂紋、垂直并停留在界面裂紋、斜跨界面）分別在穩(wěn)態(tài)機(jī)械-熱耦合載荷作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子，獲得了界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子隨機(jī)械載荷、溫度載荷、裂紋長(zhǎng)度和覆層厚度比的變化

3、規(guī)律。
　　對(duì)機(jī)械沖擊-熱沖擊耦合載荷作用下單界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行了理論和有限元分析。在進(jìn)行理論分析時(shí)，采用了具有兩個(gè)松弛時(shí)間的廣義熱彈性理論，通過(guò)拉普拉斯變換和傅里葉變換及其逆變換對(duì)控制偏微分求解，得到了界面裂紋尖端的溫度場(chǎng)、位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的理論表達(dá)式，同時(shí)推導(dǎo)了奇異積分方程，并通過(guò)求解奇異積分方程，得到了界面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的表達(dá)式;在進(jìn)行有限元分析時(shí)，研究了三種界面裂紋（平行并位于界面裂紋、垂直并停留在界面裂紋、斜跨界面