陶瓷/金属功能梯度多层组合板的热弹性极限分析

对陶瓷／金属功能梯度多层组合板进行了稳态热传导分析及热弹性极限分析，导出了稳态温度分布场，极限状态热弹性应力分布的计算式，并在弹性极限状态下，得到了弹性极限温度．文中的结果是以ZrO2／Ti-6Al-4V陶瓷热障涂层为对象得到的，其模型和方法同样适用于各类金属陶瓷梯度涂层材料．     

陶瓷/金属梯度层的热应力分析及缓和特性设计

分别以陶瓷／金属复合平板和圆筒为研究对象,导出了功能梯度材料组份连接变化下的温度及热应力分布,并将ＺｒＯ２／ＮｉＣｒＡｌ复合板热应力分布的解析解与有限元结果进行了比较,对复合圆筒进行了组份分布的热应力缓和特性设计,分析结果表明,用连续模型计算,可进一步减缓功能梯度材料层间的应力突变和残余应力,便于结构的优化设计。     

陶瓷／金属梯度热障涂层动态设计软件的研制

结合热障涂层和功能梯度材料的概念,研究陶瓷／金属梯度热障涂层动态设计软件的结构与功能及其实现过程。通过具体的例子,对多层圆筒模型的温度场的解析解、差分解及有限元解的仿真结果进行了比较及分析。     

陶瓷／金属梯度隔热涂层的一维非稳态传热分析

利用基于热边界层概念的积分法推导了陶瓷／金属梯度隔热涂层一维非稳态传热的近似解析解，并对此进行了分析讨论。所得到的解析解可以用于验证陶瓷／金属梯度隔热涂层的非稳态传热的数值解。     

金属/陶瓷梯度热障涂层热震过程中的显微组织研究

利用扫描电子显微镜和能谱成分分析技术研究了金属／陶瓷梯度热障涂层在热震过程中的显微组织变化及其抗热震性能。结果表明（１）金属显微组织保持完好,陶瓷显微组织有明显的破坏;（２）涂层抗热震性能与其热应力 功能密切相关,梯度热障涂层比阶梯热除涂层具有更高的抗热震性能;     

陶瓷/金属梯度热障涂层圆筒的传热与热应力有限差分分析

推导了多层陶瓷梯度涂层圆筒模型的温度和热应力分布，对变物性材料的差分解法进行了分析，并与实际的工程模型进行了对比计算，有限差分解和有限元解能够很好地吻合。     

基于遗传算法的功能梯度材料的优化设计

针对功能梯度复合材料的陶瓷隔热涂层问题,建立了遗传算法模型,用有限元法计算热应力,得到了满足约束条件的解,为寻找功能梯度材料的陶瓷涂层在空间的最优分布设计提供了一个有效方法。     

碳化钨复合耐磨堆焊层泥沙磨损性能的研究

简要叙述了手工电弧堆焊,浸润堆焊,氧乙炔火焰堆焊,感应熔敷等方法制备金属基碳化钨陶瓷复合耐磨层的工艺过程,介绍了碳化钨陶瓷复合耐磨堆焊工艺实验和堆焊层泥沙磨损实验,文中结合堆焊层的性能特点,堆焊层中碳化钨的颗粒分布状态及其熔化分解程度和堆焊层的泥沙磨损形貌特征,分析了碳化钨陶瓷复合耐磨材料在泥沙磨损条件下的磨损机理及基体材料和碳化钨颗粒的作用,讨论了不同的堆焊热源和堆焊工艺对碳化钨颗粒原有形状及碳化钨陶瓷复合耐磨堆焊层性能的影响。     

陶瓷热障涂层多层组合板的热弹性极限分析

导出了含功能梯度层在内的四层组合板，在梯度层物性参数连续变化情况下的温度分布及热弹性应力分布，在此基础上，确定了板初始屈服的位置及初始屈服时的极限温差，为板的热弹塑性应力分析和极限分析、优化设计提供了理论基础。     

镍基合金粉末氧乙炔火焰喷焊层的组织研究

通过SEM、EDS等手段,研究了GFNi01、GFNi02、GFNi03三种镍基自熔性合金粉末氧乙炔火焰喷焊层的组织、表面硬度及喷焊层的维氏硬度分布.结果表明,喷焊层中强化相质点分布较为均匀.喷焊层与基材界面的硬度呈梯度分布,GFNi03喷焊层硬度最高.喷焊层与基材界面处明显存在合金元素的扩散.     

镍基合金粉末氧乙炔火焰喷焊层的组织研究

通过SEM、EDS等手段,研究了GFNi01、GFNi02、GFNi03三种镍基自熔性合金粉末氧乙炔火焰喷焊层的组织、表面硬度及喷焊层的维氏硬度分布.结果表明,喷焊层中强化相质点分布较为均匀.喷焊层与基材界面的硬度呈梯度分布,GFNi03喷焊层硬度最高.喷焊层与基材界面处明显存在合金元素的扩散.     

梯度热障涂层中粘结金属显微组织特征研究

利用电子显微分析技术研究了金属／陶瓷样度热障涂层中粘结金属的微观组织特征。试验表明，粘结金属呈层状或颗粒状，有明显的塑性变形，其变形方式主要是位错运动、形变孪晶和生长孪晶；沾结金属中元素分布不均匀。     

有织构TiC渗层内三维宏观应力梯度分布的研究

本文在综合研究前人理论的基础上,提出用侧倾装置的 H 晶面法或多重因子晶面法,根据所测晶面的 X 线弹性常数来测定有织构的 TiC 渗层内三维宏观内应力及三维宏观加权平均内应力梯度分布和精确测定无应力的2θ_0。本法可适用于测定各种渗层、涂层材料表面薄层内外的三维宏观内应力梯度分布。     

燃烧合成焊接Al2O3陶瓷的研究

以Ｎｉ－Ａｌ－Ｔｉ元素粉末为反应焊料,采用加压燃烧合成技术对Ａｌ２Ｏ３陶瓷的焊接进行了研究。结果表明,经反应合成的含５％Ｔｉ的Ｎｉ３Ａｌ以及Ｎｉ２ＡｌＴｉ金属间化合物在文章实验条件下实现了Ａｌ２Ｏ３陶瓷的焊接。在反应焊料中加入一定量的Ａｌ２Ｏ３陶瓷颗粒获得了带有Ａｌ２Ｏ３ｐ／Ｎｉ３Ａｌ（Ｔｉ）复合焊缝层的陶瓷焊接接头（复合焊接接头）．加压燃烧合成焊接法具有材料制备和连接一次完成的优越性。     

沥青铺装层厚度对连续刚构桥主梁温度梯度应力的影响

通过对连续刚构桥梁常用的2种沥青混凝土铺装层结构分析得知,沥青铺装层厚度是影响梯度温度效应的最重要因素.对连续刚构桥主梁梯度温度应力计算公式进行分析,得到梯度温度应力不随梁高发生显著变化的初步原因,并依托重庆渝宜高速公路2座桥梁的分析结果予以证实.根据实例分析和比较发现,沥青厚度变化导致的竖向日照温差对梁顶应力影响较大...     

多型负泊松比材料-结构协同设计

为提高负泊松比材料的刚度性能,同时保证负泊松比材料的冲击吸能特性,提出材料-结构协同优化设计,以泊松比最小为目标,微观材料设计区域各单元的相对密度为设计变量,优化得到多种体分比下的最优微结构,同时基于刚度最大的优化目标得到宏观结构的材料分布,根据宏观最佳材料分布来指导各微结构间的排列组合,建立多型微结构负泊松比材料模型。仿真结果表明：与单一型负泊松比材料相比,多型负泊松比材料有较好的刚度增强效果和更好的能量吸收能力。     

PEM燃料电池阴极三维数学模型的建立与计算

建立了蛇形流场和点状流场的阴极三维数学模型，通过耦合求解质量守恒方程、动量守恒方程、Darcy方程和多组分气相扩散的Stefan—Maxwell方程，计算出两种不同流场阴极的催化层与扩散层交界面的O2和H2O浓度的分布、扩散层中间的气体速度分布．通过实验比较蛇形流场和点状流场的单电池性能．     

6105无水冷发动机用莫来石基陶瓷组合活塞研制

叙述了６１０５无水冷发电机用莫来石基陶瓷组合活塞的研制工作，就陶瓷组合活塞的设计，头部与裙部的连接以及陶瓷与金属连接的分析和试验作了较全面的介绍，实验证明，６１０５无水冷发动机用莫严在陶瓷组合活塞的研制是成功的．     

铁电铁弹材料的自然构形（Ⅰ）：本构假设的单晶行为

铁电铁弹材料常在极化态下工作，其性能受材料的微结构直接影响。铁电材料在自极化过程中自变形和自极化方向的不唯一性，以及多晶材料中存在各种不同方向晶界的不可避免性，使得其自极化稳定构形具有极其复杂的结构。根据铁电铁弹材料单晶特性，提出在自极化过程中该材料能量密度是变形梯度和电位移向量的非凸函数。并且从能量角度出发，导出铁电铁弹材料的自极化稳定构形所应满足的必要条件。     

铁电铁弹材料的自然构形(I)——本构假设和单晶行为

铁电铁弹材料常在极化态下工作，其性能受材料的微结构直接影响。铁电材料在自极化过程中自变形和自极化方向的不唯一性，以及多晶材料中存在各种不同方向晶界的不可避免性，使得其自极化稳定构形具有极其复杂的结构。根据铁电铁弹材料单晶特性，提出在自极化过程中该材料能量密度是变形梯度和电位移向量的非凸函数。并且从能量角度出发，导出铁电铁弹材料的自极化稳定构形所应满足的必要条件