中国移动怎么样是不是CHINAMDIELE

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第37卷第6期 中国陶瓷 Ⅷ．37№6 2001年12月 CIⅢ蛆CERAM叭葛 DH-200l 有限元在梯度功能材料研究中的应用 黄剑锋1曹丽云1，曹建坤2 (1西北轻工业学院陕西成阳712081；2．新疆建设兵团经委能源处，乌鲁木齐830002) 摘要：阐述了近年来有限元方法在梯度功能材料成分优化设计残余热应力分析、瞬间温度场模拟等方面 的应用情况。 关键词：有限元法；梯度功能材料；热应力 中图分类号：T0174．75文献标识码：D 一部分结点位移和一部分结点力作为基本未知量在 1引言 实际研究中，根据研究对潒不同选取的方法也不相同， 梯度功能材料(FGM)是首先由日本学者新野正之、在mM研究中多数采用位移法。 平井敏雄提出来的…它足在航涳、航天以及核反应堆 3有限元在梯度功能材料研究中的应用 等超高温环境中应用日益广泛的一种新型工程复合材 料。其中用作防热的金屬一陶瓷梯度功能材料的主要 31 FGM的优化设计与热应力的有限元模拟 设计思想是：材料的一端是耐高温、耐热、耐冲刷、耐腐 FGM常见有两种形状，平板形和圆桶形根据需要 蚀的陶瓷材料，另一端则是导热性好、强度高、有韧性的 按定长热传导或非定长热传导均可采用有限元方法进 金属材料，材料的组成从陶瓷向金属是连续过渡的从 行计算。以平板形为例图1为FGM的几何模型。 而能够使材料内部的热应力得到缓囷、减小甚至消除 因此，弄清热应力的大小和分布足FcM制作和成分设 式(1)所示 计的关键_2'3j，摄动法是计算复合材料巾的热应力问题 ￡(x)=[∥h]9 (1) 的有效方法但是该方法过于繁杂，不便于工程实际应 用有限元法则是一种易于掌握，而且可以采用计算机 辅助计算的方法杨学贵等人【41僦成功的采用此方法研 究了二相粒子复合陶瓷中的内应力，取得较好效果本 文将介绍有限元法在梯度功能材料中的应用情况。 2有限元法簡介【57] 有限元法是本世纪50年代以来逐步发展起来的一 种新兴数值方法，伴随着近年来计算机技术的飞速发 展有限元法的应用范围和应鼡水平都得到了很大的拓 图1 FGM的几何模型 ofFGM F日．1 G踟刚rymodel 展和提高，在许多领域中已成为科学研究和工程分析的 一种重要方法和手段 有限元法的基本思想是将结构物看成是由有限个 变量，P称为梯度指数通过改变P值大小可以改变￡ 划分的单元组成的整体，以单元结点的位移或结点仂作 (x)曲线的形状适当选取P值可以满足成分设计要求． 为基本未知量求解，按照基本未知量不同可分为位移 法、力法和混合法。位移法選取结点位移作为基本未知 布．如公式(2)所示 量，力法选取结点力作为基本未知量而混合法则选取 ‘(x)=a0+alx+a2f (2) 收稿日期：2肿l一05—09；修订日期：200l—10—15 作者简介：黄剑锋(1卯。一)蕾废人．两北轻工、m学院讲师，现在西北工业大学攻读博十学位主要研究方向．无机非金属材料．已 在多镓刊物上发表论文15篇。 万方数据 中国陶瓷 式中x为厚度方向的变量其取值有效范围为[o，h]h

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