一、不同力学边界下梯度功能材料板稳态热应力（论文文献综述）
张鸿睿[1]（2021）在《基于快速计算方法的变梯度功能梯度板性能研究》文中进行了进一步梳理功能梯度材料作为新型的材料之一,有着较为广泛的应用领域,随着应用领域的不断深入,单一的功能梯度材料已经逐渐不能满足在复杂多变环境下的实际需求,故而研究变梯度参数的功能梯度板的性能具有重要的意义。本文采用了快速计算方法针对变梯度参数的功能梯度材料的传热和动力学性能进行了深入研究与探讨。第二章首先将功能梯度板的三维模型简化为了二维模型,并对该模型进行了描述,对比了幂函数型与指数函数型的变梯度参数模型,为了满足多条件下的应用最终选择指数型模型进行变梯度参数的研究;其次针对变换梯度参数得到了不同梯度参数组合下的功能梯度板内部材料体积分数的变化;最后对变梯度参数功能梯度板的物理模型展开描述,同时基于混合数值法建立了变梯度参数热传导模型,基于条单元法建立了变梯度参数动力学模型。第三章针对变梯度参数功能梯度板,采用混合数值法研究了H（t）热源下变梯度参数板热传导问题。考虑了热边界条件下的热传导加权残值方程,利用傅里叶变换和反变换,计算得到了H（t）热源载荷下的温度分布,并通过有限元仿真实验验证了混合数值法理论的合理性与正确性。结果表明,梯度参数对温度分布的影响较大,但随着梯度参数的增加,参数对温度分布的影响逐渐减小,当梯度参数达到一定临界值时,温度不再发生变化。通过比较上下表面的温度分布,随着热源距离的增加,温度逐渐下降,并逐渐趋于零,表明了热源对功能梯度板的影响是局部的,符合圣维南原理。并讨论了功能梯度板下表面温度分布随梯度参数的变化规律,得到了具有最佳隔热效果的梯度参数。第四章采用条单元法研究了变梯度参数功能梯度板在简谐载荷作用下的动力学问题。建立了变梯度参数功能梯度板条单元法的动力学理论模型,计算了不同梯度参数下非固定边界条件与固定边界条件下的位移响应,并通过有限元仿真实验验证了条单元法理论的合理性与正确性。结果表明,在非固定边界条件下,功能梯度板位移随时间波动递减,逐渐趋于零,符合圣维南原理的一般规律,且随着梯度参数的增加,位移响应先增大后变缓;在固定边界条件下,功能梯度板沿厚度方向的位移表现为简谐形式,且随着梯度参数的增加,位移随时间的波动周期不断增大,位移峰值也逐渐增大;通过比较不同位置上、中、下表面位移与梯度参数的关系,随着梯度参数的增加,功能梯度板的峰值位移增加,但位移变化趋势减小;垂直于荷载方向的位移沿x轴逐渐趋于零,位移峰值出现在功能梯度板的中部。
仝国军[2]（2016）在《组分、加热时间及温度对2D-FGM板热应力的影响》文中研究说明耐热FGM是一种常用于高温环境的功能梯度材料,在核反应堆、航空航天、内燃机和燃气机、高温发动机等领域均有应用。由于耐热FGM的工作环境温度极高,内部温差非常大,因此分析该材料组成结构的热传导及热应力问题非常重要。本文中,首先建立了研究2D-FGM板的研究模型。其次,带入边界条件和基本方程。之后,采用加权余量法得到变分方程。并且在空间域内进行单元离散,采用变分有限元法,在时间域内,采用有限差分法。用插值函数表示出温度和位移,并且以此为基础得出热弹性问题的有限元法方程,采用FORTRAN77软件编写计算程序。通过数值计算与分析,研究在第一类热边界条件下二维FGM平面常物性瞬态加热时FGM的热应力的分布规律以及影响材料热应力分布的因素。得出以下结论:不论是在单独上边界加热,或是上下边界同时加热,甚至是四侧边界都加热的情况下,整个功能梯度材料板内的加热热应力均为压应力。不论是改变组分系数,还是改变加热时间,或是改变加热温度函数。对最小压应力的影响几乎都是非常小的,最小压应力一直维持在-40MPa到-50MPa左右。其中组分xm的变化对最大加热热应力的影响几乎可以忽略不计。对最大加热热应力的影响最大的因素为组分ym。并且上边界上的加热温度函数对最大加热热应力的影响也并不十分明显。加热时间对只有上边界加热情况下的加热最大热应力的影响十分明显,在上下两侧加热的情况下对最大加热热应力的影响就变的不十分的明显了,在四个边界都加热的情况下加热时间对加热产生的最大热应力的影响就几乎可以忽略不计了。
张东健[3]（2014）在《边界温度对二维功能梯度板瞬态热应力场影响》文中提出本文以二维常物性FGM平板作为研究对象，针对平面温度场与应力场，运用有限元方法编写有效的计算程序，计算出应力场的数值解，将数据导入matlab绘制出热应力图，根据图形变化进行定性与定量分析。本文着重研究了在第一类边界条件下，采用二维FGM热力学物性参数模型时在不同边界位置设置不同形式的边界温度条件对热应力场的影响。边界温度对二维功能梯度板瞬态热应力场影响结果表明：在二维FGM金属/金属/陶瓷平面上边界设置不同形式的加热边界条件，加热温度分别为常函数、线性函数、抛物线函数与正弦函数，起始温度从7001300K。分析可知，在瞬态加热温度场下，板内部的应力为压力；固定相对坐标x/l，应力最大值位于上边界陶瓷侧，这就能充分发挥陶瓷的抗压能力；各等值应力线沿横纵两向分布的范围伴随着数值减小而逐渐缩小，有逐渐向右下边界收敛的趋势，说明应力梯度在向右下边界逐渐增大；随着板上边界温度上升，最小应力值与最大应力值均有较大幅度的上升，增长比例均在75%以上。在二维FGM金属/金属/陶瓷平面上下边界和四周边界设置不同形式的加热边界条件，上边界加热温度分别为常函数、线性函数、抛物线函数与正弦函数，起始温度从7001300K；固定y/b坐标，沿横向左侧应力值大于右侧应力值，这与板内部热导率不均匀有关；上侧热应力线梯度较大，沿纵向热应力线梯度逐渐减小。右下边界热应力线梯度最小。且有逐渐向左下、右下边界收敛的趋势；随着板上边界温度上升，等值应力线越来越远离上边界，这说明板内热传递效应越来越明显；在不同的起始温度下，最大最小热应力数值之间的差值几乎是相同的。因此可知在下边界加热温度为常温函数，上边界加热温度等值依次递增时，热应力值也是呈线性递增关系。通过对二维功能梯度板热应力场进行的研究，得出了不同的边界温度条件对瞬态热应力场的影响。为二维FGM结构的设计、优化和应用提供了更为全面、具体的计算依据。
曹蕾蕾,裴建中,陈疆,张涛[4]（2014）在《功能梯度材料热应力研究进展》文中指出梯度功能材料的热应力问题贯穿梯度功能材料设计、制备、性能评价及应用整个研究领域,其中,热传导问题是热应力研究基础。介绍了梯度功能材料的概念及热传导和热应力问题的研究背景,重点分析了梯度功能材料热传导和热应力问题在数学模型、物性参数模型、解析方法、数值方法等方面的国内外研究进展,并展望进一步研究方向。
陈康[5]（2014）在《梯度非均匀复合材料热力学响应及断裂特性的有限元研究》文中进行了进一步梳理梯度材料是一种新型的非均匀复合材料,其组份体积含量、细观结构和宏观性能沿梯度方向均呈现出连续变化的特征。梯度复合材料以其优异的热力学性能和材料的可设计性,已经在航空航天、机械工程以及生物医药等领域得到了广泛的应用。深入研究梯度材料的热应力缓和特性和断裂性能是对其进行结构优化设计的前提,已经成为当下梯度材料研究的热点和难点。本文采用梯度单元法,研究了梯度材料的热力学响应特性、裂纹尖端应力强度因子以及裂纹扩展路径,主要内容包括:（1）在经典细观力学基础上,推导得到了梯度材料热力学响应的细观力学控制方程以及等效热物理属性的预测公式。给出的表达式中充分考虑了组份颗粒之间的相互影响,因此更加适合梯度材料全梯度范围内的等效性能分布预测。结合传统的细观力学方法,观察了梯度材料等效热力学及热传导性能参数的空间分布形式。（2）考虑材料属性的梯度效应,推导得到了平面梯度热传导单元和梯度平面应力（应变）单元的刚度矩阵,并建立了结构的连续梯度有限元模型。阐述了不同工况下平面梯度单元的计算性能。在热循环载荷作用下,分别研究了单向梯度和双向梯度结构的瞬态温度场以及热应力场分布,详细讨论了属性梯度参数对其热力学响应的影响规律。最后,分别按照最低温度场和最小热应力场准则给出了梯度材料的优化设计方案。（3）在传统的均匀扩展单元刚度矩阵中引入了材料属性的非均匀性,推导得到了平面梯度扩展单元的刚度矩阵,建立了开裂结构的连续梯度有限元模型,并计算得到了结构的位移场和应力场。采用梯度材料的交互能量积分方法计算了裂纹尖端的混合型应力强度因子。验证了梯度扩展单元在计算梯度材料应力强度因子方面的优越性。详细讨论了材料的属性梯度参数对应力强度因子的影响规律。计算了几种典型梯度结构件中裂纹尖端的应力强度因子,并比较了单向梯度材料和双向梯度材料断裂特性的差异。（4）采用梯度单元法模拟了梯度结构中的准静态裂纹扩展路径。模型中分别使用最大周向应力准则和最大周向比应力准则计算裂纹扩展方向,混合率准则计算材料的等效断裂韧性分布,比较了两种准则在预测裂纹路径方面的差异,从而说明了断裂韧性梯度对裂纹扩展路径的影响。讨论了材料的属性梯度参数对裂纹路径的影响规律,观察了几种典型的单向梯度以及双向梯度结构中的裂纹生长路径,并从断裂特性的角度为结构的优化设计提供建议。
任鹏飞[6]（2013）在《换热边界下2D-FGM弹性板的热—机载性能》文中研究说明本文以由Ti-6Al-4V、Al1100和ZrO2所组成的二维功能梯度板为研究对象，采用更具实用价值的混合规则定义其物参模型，通过引入相对对流换热系数，基于热传导理论，编写有限元法计算程序，对其处于对流换热边界条件下的温度场问题进行了求解；基于线弹性理论，利用程序对其处于热-机载共同作用条件下的应力场问题进行了求解。根据计算结果，分析了组分分布、孔隙率、换热系数等因素对其温度场分布与应力场分布的影响规律。2D-FGM弹性板的温度场计算结果显示：x与y方向上的组分分布系数都对其温度场分布具有一定的影响，随着组分分布系数的增大，梯度板内的温度梯度逐渐减小，温度场分布趋于缓和；孔隙率对其温度场分布的影响规律与组分分布系数相同，而相对换热系数、环境介质温度对其温度场分布的影响规律则与之相反，即随着它们取值的增大，梯度板内的温度梯度逐渐增加，温度场分布的均匀性逐步降低。另外，考虑变物性对梯度板的温度场分布也有影响。2D-FGM弹性板的应力场计算结果显示：x与y方向上的组分分布系数、孔隙率、相对换热系数、环境介质温度对其应力场分布均有影响，并且，其影响规律与对温度场的影响情况大体一致。另外，力学边界条件、机械加载方式与机械加载值大小等因素对梯度板的应力场分布也有显着的影响；前两者决定了板内应力场分布的基本特点，而后者则决定了板内应力值的分布范围。同温度场情况，考虑变物性对梯度板的应力场分布也有影响，而且这种影响效应大于温度场情况。相同工况下一维与二维梯度板应力场分布情况的对比表明：2D-FGM弹性板具有更好的热应力缓和性能。本文的研究成果将为承受热-机载共同作用的2D-FGM结构的制备与优化设计提供有效的理论依据。
董利文[7]（2013）在《复合梯度EFBC和EFBF板变物性冷却瞬态热应力》文中指出为了研究在冷却边界条件下夹FGM金属和陶瓷无限长EFBC和ECBF复合板变物性热应力分布规律及其影响因数，据热力学三大定律并结合材料本构关系，从热传导基本方程和其相应的泛函出发，在空间域内，采用变分有限元法，在时间域内，采用有限差分法。温度场模式采用线性插值函数，建立热传导有限元基本方程。在此基础上，根据热弹性理论，对复杂积分采用辛普生数值积分方法，推导出热应力场基本方程。根据热传导和热应力基本方程，采用FORTRAN77计算机高级语言，编写计算程序，通过将所研究的问题蜕化后的结果与已有文献结果对比的方法验证了研究方法的正确性。对梯度层的物性系数采用细观力学模型，通过数值计算和分析，得到了具体由Ti-6Al-4V/ZrO2组成的复合FGM板的变物性瞬态热应力分布规律，研究了变物性、孔隙率A、组分分布形状系数M以及梯度层厚度等因数的影响。得出如下结论：（1）梯度层厚度对EFBC、EFBF复合板影响为：随着FGM层厚度的增加，复合板的热应力分布越缓和；（2）梯度层孔隙率对EFBC、EFBF复合板影响为：孔隙率越小材料越致密，孔隙率越大材料分布就不均匀，孔隙率A越小复合板热应力曲线变化越小；（3）当材料的组分分布形状系数M＜1时复合板热应力曲线会产生突变，当M=1时热应力曲线平滑且无突变，而当M＞1时，随着时间的增加，复合板的热应力曲线变化增大。综上所述，M=1时的热应力曲线比较理想；（4）在梯度层板厚、孔隙率A、组分分布系数M相同的条件下，EFBC变物性复合板具有比常物性复合板的热应力曲线更平缓、不突变且峰值低等优点；EFBF变物性复合板则与EFBC变物性复合板相反。本文结果为进一步的热应力研究和航天航空工程等耐热防护材料的应用提供了参考依据。
杜海洋[8]（2012）在《基于分离变量法的功能梯度结构热传导研究》文中提出功能梯度材料（FGM）是一种组分和物理性质在结构内部呈连续梯度变化的新型非均匀复合材料,由于其具有良好的耐高温高压、耐磨耐腐蚀和有效缓和应力突变等优良性能,被广泛应用于航空航天、核反应堆、高压容器和新型建筑等研究领域。本文针对FGM结构力学问题已有的研究状况,提出应用分离变量法求解一维FGM、二维FGM板的稳瞬态热传导和三维FGM结构的稳态热传导问题解析解。首先,在求解FGM热传导基本方程的过程中,为简化计算复杂程度和增加计算可行性,选取指数型函数为FGM板的热导率变化函数；当求解FGM板瞬态热传导问题时,选取材料的热导率和比热容分布形式为同一类型函数。在此基础上应用分离变量法和三角函数正交性求解FGM结构热传导方程的通解。其次,限定结构边值条件,求出方程中待定参数,确定FGM板在不同边界函数作用下的唯一形式解析解。本文考虑了FGM板在上下边界变温（上边界温度函数为常函数、线性函数和三角函数）,左右边界保持常温情况下,结构的稳瞬态热传导解析函数一般解。与此同时,采用基于加权残数法的有限元法数值解法对相同条件下的温度场分布求解,验证了不同研究方法的正确性和有效性。最后,考虑FGM板梯度变化参数、几何组成和不同边界温度函数对结构最终温度场分布的影响。并将一维FGM和二维FGM研究结果进行比较,结果表明：二维FGM板内部温度分布与一维FGM板显着不同,具有重要的研究意义。本文考虑了更加符合实际工程需求的FGM板受多种温度函数作用情况,对于FGM结构,尤其是对二维FGM板热传导问题进行了较为详尽的研究,研究结果可为FGM板的设计提供准确的计算依据,并可作为评价其他近似方法的标准。同时,该法还可以推广用于推导二维FGM轴对称圆筒稳瞬态热传导以及三维FGM结构瞬态热传导问题的解析解。
张志伟[9]（2010）在《夹FGM金属/陶瓷复合板变物性稳态热力行为研究》文中指出功能梯度材料（Functionally Graded Material,简称FGM）是指一种组分、结构和性能都在空间上呈梯度变化的非均匀复合材料。这种材料是航天航空领域研发的产物。由于FGM具备良好的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等性能,研发该材料就显得尤为重要。目前FGM的主要研究方向之一为热应力分析。因为有限单元法是计算机和数值分析相结合的方法并且能解决具有复杂边界条件的问题,所以有限单元法是解决热应力分析问题的有效方法。本文以夹FGM金属/陶瓷复合板和金属/陶瓷复合板为主要研究对象。为了研究夹FGM金属/陶瓷复合板的稳态热力行为,主要进行了以下研究工作。⑴首先建立以上两种复合板的计算模型,其次通过热传导问题的泛函推导出夹FGM金属/陶瓷复合板的一维有限元基本方程,利用Fortran语言编写了一维热传导问题的有限元计算程序。⑵利用Fortran语言编写物性系数子程序和辛普生数值积分法子程序。结合有限元基本方程和编写完成的物性系数子程序求出物性系数,再代入辛普生数值积分法程序来求出复合板的稳态热应力。⑶通过和已有的文献对比,检验了本文采用的数值方法的正确性。⑷通过数值计算,结果表明:（a）改变复合板中的FGM层的厚度对板中部变、常物性加热稳态温度分布和ECBC、ECBF复合板内的热应力分布有影响,随着FGM层的厚度增加,温度分布和热应力分布变化趋于平缓,更为合理。（b） FGM层材料组分的分布形状系数M的变化对变、常物性加热稳态温度场的温度分布曲线和ECBC、ECBF复合板内的热应力影响显着。M=1时曲线最为理想,不像M=0.1和M=10时那样出现明显的转折点和起伏。（c） FGM层的孔隙率对变、常物性加热稳态温度场的温度分布曲线和ECBC、ECBF复合板的热应力影响显着。（d）有无FGM层对变、常物性加热稳态温度场的温度分布曲线和ECBC、ECBF复合板的热应力影响显着。很明显,有FGM层的情况大大优于无FGM层的情况。（e）上下表面温度Ta和Tb对变、常物性加热稳态温度场的温度分布曲线和ECBC、ECBF复合板内的热应力影响显着。
王玲玲[10]（2010）在《基于FEM的二维FGM板平面热应力研究》文中研究表明本文针对以往由Al1100和SiC两种材料组成的一维FGM金属/陶瓷结构研究模型,提出以更具一般性的新型二维FGM Al1100/Ti-6Al-4V/SiC结构作为研究模型,此模型为两个方向呈梯度变化的二维FGM结构;采用符合实际的细观力学预测的二维FGM热力学物性参数模型,编写适用于该新型结构实用计算的程序,通过数值计算和分析,研究第一类加热边界条件下,采用二维FGM热力学物性参数模型时二维FGM金属/金属/陶瓷结构稳态温度场和应力场随mx和Ax的变化规律,以及热力学边界对应力场的影响规律,并与只考虑物性参数沿厚度方向变化时一维FGM金属/陶瓷结构的结果进行对比。二维FGM结构温度场的研究结果表明:二维FGM平板内平均温度梯度相对较小。mx=0.5时的二维FGM平板金属富集区温度梯度相对较大,最大温差比一维时增大了15.6%,但陶瓷富集区温度梯度相对较小,最大温差减小了53%。随着Ax的增大,二维FGM平板内温度曲面的形状由Ax =0.0时的凹曲面变为Ax =3.99时的凸曲面,尤其在板中x =0.10.5,y =0.20.5范围内变化趋势最明显。二维FGM结构应力场的研究结果表明:随mx的增大,下表面金属侧的压应力减小,上表面陶瓷侧的压应力增大。二维FGM板的应力曲面在y方向较一维FGM板中变化趋势缓和,应力梯度较小。A x越大,曲面上拱程度越大,应力梯度越小,尤其在x =0.10.5, y =0.20.5范围内变化最明显,其它位置变化不大。相同力学边界下的二维FGM板内热应力曲面较一维板内平缓,曲面的弯曲程度较小,尤其是边界处的应力减小情况更加明显。此外热学边界条件对二维FGM平板内的热应力也有影响。通过对二维FGM平板温度场和应力场进行的研究,使其边界条件更接近于FGM结构实际使用情况,为二维FGM结构的设计、优化和应用提供了更为全面、具体的计算依据。
二、不同力学边界下梯度功能材料板稳态热应力（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同力学边界下梯度功能材料板稳态热应力（论文提纲范文）
（1）基于快速计算方法的变梯度功能梯度板性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 功能梯度材料概论 |
| 1.1.2 研究的目的与意义 |
| 1.2 功能梯度材料的研究现状 |
| 1.2.1 基于快速计算方法的变梯度参数功能梯度材料国内外研究现状 |
| 1.2.2 功能梯度材料主要研究方法概述 |
| 1.3 研究内容、研究路线和创新点 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 变梯度参数模型的构建 |
| 2.1 功能梯度板变梯度参数模型的建立 |
| 2.1.1 功能梯度材料模型描述 |
| 2.1.2 变梯度参数功能梯度模型的建立 |
| 2.2 基于快速计算方法变梯度参数计算模型的建立 |
| 2.2.1 物理模型的建立 |
| 2.2.2 变梯度参数热传导模型的建立 |
| 2.2.3 变梯度参数动力学模型的建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于混合数值法的变梯度参数功能梯度板的热传导研究 |
| 3.1 基于混合数值法的变梯度功能梯度板的热传导理论 |
| 3.1.1 热传导边界条件的确定 |
| 3.1.2 H(t)热源载荷下功能梯度板热传导理论 |
| 3.2 波数域内方程 |
| 3.2.1 整体域的傅里叶变换 |
| 3.2.2 波数域内的温度场 |
| 3.2.3 时空域内的温度场 |
| 3.3 混合数值法验证 |
| 3.4 H(t)热源载荷下混合数值法的应用 |
| 3.4.1 计算参数的设置 |
| 3.4.2 变梯度参数功能梯度板在H(t)载荷下的理论结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于条单元法的变梯度参数功能梯度板的动力学性能研究 |
| 4.1 变梯度参数条单元动力学理论 |
| 4.2 边界条件的施加 |
| 4.3 条单元法仿真实验验证 |
| 4.4 简谐载荷下条单元法的应用 |
| 4.4.1 计算参数的设置 |
| 4.4.2 无固定边界下的位移响应 |
| 4.4.3 固定边界下的位移响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（2）组分、加热时间及温度对2D-FGM板热应力的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 功能梯度材料简介及优点 |
| 1.1.1 功能梯度材料简介 |
| 1.1.2 功能梯度材料的优点 |
| 1.2 研究现状与发展历程 |
| 1.2.1 FGM结构研究 |
| 1.2.2 FGM热传导研究 |
| 1.2.3 FGM热应力研究 |
| 1.3 FGM的设计与制备方法 |
| 1.4 FGM的应用及前景 |
| 1.5 本课题的提出 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究方法 |
| 1.5.4 本课题的创新性 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 热传导问题的有限元基本方程及解法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 傅里叶定律 |
| 2.3 定解条件 |
| 2.3.1 第一类边界条件 |
| 2.3.2 第二类边界条件 |
| 2.3.3 第三类边界条件 |
| 2.3.4 初始条件 |
| 2.4 热传导微分方程 |
| 2.5 常物性功能梯度材料热传导问题的变分定理 |
| 2.6 FGM平面热传导有限元基本方程 |
| 2.6.1 整体离散和单元温度差值函数 |
| 2.6.2 单元上的积分计算 |
| 2.6.3 整体合成 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 热应力问题的有限元基本方程及解法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 常物性FGM热应力问题的变分定理 |
| 3.3 FGM热应力问题的有限元基本方程 |
| 3.3.1 整体离散和单元位移差值函数 |
| 3.3.2 单元上的积分计算 |
| 3.3.3 单元整体合成 |
| 3.3.4 节点上的应力计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 分析模型和物性参数 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型的选取 |
| 4.3 模型网格划分 |
| 4.4 二维FGM物性值预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 正确性检验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 温度场检验 |
| 5.2.1 瞬态温度场的分离变量解 |
| 5.2.2 温度场具体算例与结果对比 |
| 5.3 热应力问题的正确性检验 |
| 5.3.1 热应力的分析解法 |
| 5.3.2 简支梁热应力分析 |
| 5.3.3 简支梁热应力结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 二维常物性FGM热应力数值计算与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 平面结构和加热边界条件的确定 |
| 6.3 组分、加热时间及加热温度对 2D-FGM板加热热应力的影响 |
| 6.3.1 组分、加热时间及温度对上边界加热FGM板加热热应力的影响 |
| 6.3.2 组分、加热时间及温度对上上边界加热FGM板加热热应力影响 |
| 6.3.3 组分、加热时间及温度对四周边界加热FGM板加热热应力影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（3）边界温度对二维功能梯度板瞬态热应力场影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 功能梯度材料简述 |
| 1.2 功能梯度材料的发展历程及应用 |
| 1.3 功能梯度材料在力学方面的研究现状 |
| 1.3.1 功能梯度材料热弹性分析 |
| 1.3.2 功能梯度材料热-机载分析 |
| 1.3.3 功能梯度材料数值分析领域 |
| 1.4 FGM 的设计，制备工艺与特性评价 |
| 1.5 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 1.5.4 课题的创新性 |
| 第2章 二维 FGM 热传导分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热力学第一定律 |
| 2.3 热传导控制方程、初始条件和边界条件 |
| 2.3.1 温度场控制方程 |
| 2.3.2 初始条件与边界条件 |
| 2.4 加权余量式 2D-FGM 热传导微分方程 |
| 2.5 二维 FGM 温度场方程单元变分 |
| 2.5.1 结构离散 |
| 2.5.2 单元温度插值函数 |
| 2.5.3 不同单元的变分计算 |
| 2.6 有限单元法的整体合成 |
| 2.7 瞬态温度场的时间差分格式 |
| 2.8 温度场有限元法求解的程序实现 |
| 第3章 二维 FGM 热应力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 位移插值函数 |
| 3.3 单元应变与应力 |
| 3.3.1 应变分量与节点位移关系 |
| 3.3.2 应力、应变、初应变与节点位移关系 |
| 3.3.3 单元节点力与节点位移的关系 |
| 3.4 平面热应力有限元基本方程 |
| 3.5 平面热应力问题的求解 |
| 第4章 分析模型及物性参数 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型选取 |
| 4.3 模型网格划分 |
| 4.4 物性参数选取 |
| 4.4.1 FGM 物性参数概述 |
| 4.4.2 FGM 物性参数预测公式 |
| 4.4.3 本文选取的二维 FGM 物性参数 |
| 4.4.4 本文的二维 FGM 组分材料物性值 |
| 第5章 正确性检验与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热传导问题的正确性检验 |
| 5.2.1 瞬态温度场的分离变量解 |
| 5.2.2 温度场具体算例与结果对比 |
| 5.3 热应力问题的正确性检验 |
| 5.3.1 热应力的分析解法 |
| 5.3.2 简支梁热应力分析 |
| 5.3.3 简支梁热应力结果对比 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 上侧加热边界条件对热应力场的影响 |
| 5.4.2 上下两侧加热边界条件对热应力场的影响 |
| 5.4.3 四周加热边界条件对热应力场的影响 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）功能梯度材料热应力研究进展（论文提纲范文）
| 1 分析模型 |
| 1.1 数学模型 |
| 1.2 物性参数分布模型 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 解析方法 |
| 2.2 数值方法 |
| 3 结语 |
（5）梯度非均匀复合材料热力学响应及断裂特性的有限元研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 梯度复合材料简介 |
| 1.2.1 发展概况 |
| 1.2.2 制备方法及性能评价 |
| 1.2.3 应用领域 |
| 1.3 梯度复合材料研究概况 |
| 1.3.1 宏观等效性能 |
| 1.3.2 热力学场分析 |
| 1.3.3 断裂参数计算 |
| 1.3.4 裂纹扩展路径 |
| 1.3.5 二维梯度复合材料 |
| 1.4 存在的主要问题 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 梯度材料等效热物理属性预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 扩展的Ju和Chen模型 |
| 2.2.1 力学响应分析 |
| 2.2.2 热力学响应分析 |
| 2.2.3 等效热力学性能 |
| 2.3 等效热传导性能预测模型 |
| 2.4 等效热弹性性能预测模型 |
| 2.5 单向梯度材料的等效性能分布 |
| 2.6 双向梯度材料的等效性能分布 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 梯度结构的宏观热力学响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面梯度单元 |
| 3.2.1 梯度热传导单元 |
| 3.2.2 梯度平面应力/应变单元 |
| 3.3 梯度单元的性能评估 |
| 3.3.1 梯度热传导单元性能 |
| 3.3.2 梯度平面应力/应变单元性能 |
| 3.4 梯度结构瞬态热力学响应 |
| 3.4.1 瞬态热力学问题描述 |
| 3.4.2 单向梯度结构瞬态热力学响应 |
| 3.4.3 双向梯度结构瞬态热力学响应 |
| 3.4.4 梯度结构与均质结构瞬态热力学响应对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 梯度结构的裂纹尖端应力强度因子研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 梯度扩展有限元 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 梯度扩展有限元离散方程 |
| 4.2.3 强化节点的选取和单元二次划分 |
| 4.2.4 梯度扩展有限元的实现方法 |
| 4.3 应力后处理积分方法 |
| 4.3.1 交互能量积分 |
| 4.3.2 应力强度因子的计算 |
| 4.3.3 辅助场的选取 |
| 4.4 梯度材料应力强度因子的计算模型 |
| 4.5 梯度扩展单元的计算性能评估 |
| 4.5.1 梯度扩展单元的有效性 |
| 4.5.2 梯度扩展单元的优越性 |
| 4.6 单向梯度材料裂纹尖端的应力强度因子 |
| 4.6.1 梯度参数对应力强度因子的影响 |
| 4.6.2 几种典型结构件的应力强度因子 |
| 4.7 双向梯度材料裂纹尖端的应力强度因子 |
| 4.7.1 梯度参数对应力强度因子的影响 |
| 4.7.2 几种典型结构件的应力强度因子 |
| 4.8 梯度材料和均质材料的应力强度因子对比 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 梯度结构的裂纹扩展路径模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 梯度材料的断裂韧性 |
| 5.2.1 细观力学方法 |
| 5.2.2 简单混合率准则 |
| 5.3 裂纹扩展角准则 |
| 5.4 裂纹扩展路径的有限元分析模型 |
| 5.5 裂纹扩展分析模型的验证 |
| 5.6 最大周向比应力准则分析 |
| 5.7 单向梯度结构中裂纹扩展路径 |
| 5.7.1 梯度参数对裂纹路径的影响 |
| 5.7.2 几种典型结构中裂纹的扩展路径 |
| 5.8 双向梯度结构中裂纹扩展路径 |
| 5.8.1 梯度参数对裂纹路径的影响 |
| 5.8.2 几种典型结构中裂纹的扩展路径 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）换热边界下2D-FGM弹性板的热—机载性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 功能梯度材料概述 |
| 1.2 FGM 的研究进展 |
| 1.2.1 热传导领域 |
| 1.2.2 热应力领域 |
| 1.2.3 热-机载共同作用领域 |
| 1.2.4 其他领域 |
| 1.3 FGM 的设计与制备 |
| 1.4 FGM 的应用领域 |
| 1.5 本课题的研究内容 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究方法 |
| 1.5.4 创新性 |
| 第2章 热传导问题的有限元解法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热传导基本定律 |
| 2.2.1 能量守恒原理 |
| 2.2.2 傅里叶定律 |
| 2.3 热传导微分方程 |
| 2.4 单值性条件 |
| 2.4.1 第一类边界条件 |
| 2.4.2 第二类边界条件 |
| 2.4.3 第三类边界条件 |
| 2.5 平面温度场计算的有限元基本方程 |
| 2.5.1 加权余量法 |
| 2.5.2 平面温度场计算的有限元基本方程 |
| 2.6 有限元基本方程的求解 |
| 2.6.1 求解区域离散化 |
| 2.6.2 温度插值函数 |
| 2.6.3 不同单元的积分计算 |
| 2.6.4 有限单元法的总体合成 |
| 2.6.5 瞬态温度场的时间差分格式 |
| 2.7 温度场有限元法求解的程序实现 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 平面应力问题的有限元解法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弹性力学基本理论 |
| 3.2.1 两种应变的计算 |
| 3.2.2 两种应变的叠加 |
| 3.3 平面应力问题的微分方程 |
| 3.4 平面应力问题的有限元基本方程 |
| 3.5 有限元基本方程的求解 |
| 3.5.1 单元离散化和位移插值函数 |
| 3.5.2 不同单元的积分计算 |
| 3.5.3 有限单元法的总体合成 |
| 3.6 应力与应变的计算 |
| 3.7 计算结果的整理 |
| 3.8 应力场有限元法求解的程序实现 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 研究模型与物性参数 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究模型 |
| 4.2.1 基体材料与体积分数 |
| 4.2.2 基本参数与假定 |
| 4.2.3 热学边界 |
| 4.2.4 力学边界 |
| 4.2.5 机械荷载 |
| 4.2.6 单元离散化 |
| 4.3 物性参数 |
| 4.3.1 物性参数概述 |
| 4.3.2 基体材料的物性参数 |
| 4.3.3 2D-FGM 的物性参数计算 |
| 4.3.4 1D-FGM 的物性参数计算 |
| 4.3.5 对流换热系数 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 正确性检验与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 正确性检验 |
| 5.2.1 温度场检验 |
| 5.2.2 应力场检验 |
| 5.3 换热边界下 2D-FGM 板的温度场分布分析 |
| 5.3.1 换热边界下 2D-FGM 板的温度场分布特征 |
| 5.3.2 组分分布系数对换热边界下 2D-FGM 板温度场分布的影响 |
| 5.3.3 孔隙率对换热边界下 2D-FGM 板温度场分布的影响 |
| 5.3.4 相对换热系数对换热边界下 2D-FGM 板温度场分布的影响 |
| 5.3.5 环境介质温度对换热边界下 2D-FGM 板温度场分布的影响 |
| 5.3.6 考虑变物性对换热边界下 2D-FGM 温度场分布的影响 |
| 5.4 热-机载共同作用下 2D-FGM 板的应力场分布分析 |
| 5.4.1 换热边界下 2D-FGM 板的热应力场分布特征 |
| 5.4.2 组分分布系数对热-机载作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.3 孔隙率对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.4 相对换热系数对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.5 环境介质温度对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.6 考虑变物性对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.7 力学边界条件对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.8 机械加载方式对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.9 集中荷载大小对热-机载共同作用下 2D-FGM 板应力场分布的影响 |
| 5.4.10 相同工况下 1D-FGM 板与 2D-FGM 板应力场分布的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（7）复合梯度EFBC和EFBF板变物性冷却瞬态热应力（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 FGM 简述 |
| 1.1.1 FGM 的研究背景 |
| 1.1.2 FGM 的定义 |
| 1.2 FGM 的研究现状 |
| 1.2.1 FGM 的研究进展 |
| 1.2.2 FGM 的制备、应用范围及优点 |
| 1.2.3 FGM 常物性的研究进展 |
| 1.2.4 FGM 变物性的研究进展 |
| 1.2.5 FGM 梯度层涂料的相关研究进展 |
| 1.3 FGM 应用前景 |
| 1.4 本文主要研究内容、方法及创新点 |
| 1.4.1 课题研究内容 |
| 1.4.2 课题研究方法 |
| 1.4.3 课题创新性及研究思路 |
| 第2章 FGM 热传导微分方程 |
| 2.1 热力学第一定律 |
| 2.2 热力学第二定律 |
| 2.3 热传导方程泛函 |
| 2.3.1 热传导方程 |
| 2.3.2 常物性问题热传导泛函 |
| 2.3.3 变物性问题热传导泛函 |
| 2.4 非定常平面热传导有限元基本方程 |
| 2.5 热应力问题基本方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 一维夹 FGM 复合板模型的建立 |
| 3.1 模型的选取 |
| 3.2 对模型的假设 |
| 3.3 物性参数的选取 |
| 3.4 瞬态应力场正确性检验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 夹 FGM 板复合常物性瞬态热应力分析 |
| 4.1 梯度层厚度对夹 FGM 金属陶瓷 EFBC 板常物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 4.2 梯度层孔隙率对夹 FGM 金属陶瓷 EFBC 板常物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 4.3 梯度层组分对夹 FGM 复合 EFBC 板常物性冷却瞬态热应力的影响 |
| 4.4 梯度层板厚对夹 FGM 金属陶瓷 EFBF 板常物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 4.5 梯度层孔隙率对夹 FGM 金属陶瓷 EFBF 板常物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 4.6 梯度层组分对夹 FGM 复合 EFBF 板常物性冷却瞬态热应力的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 夹 FGM 复合板变物性瞬态应力场分析 |
| 5.1 梯度层板厚对夹 FGM 金属陶瓷 EFBC 板变物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 5.2 梯度层孔隙率对夹 FGM 金属陶瓷 EFBC 板变物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 5.3 梯度层组分对夹 FGM 复合 EFBC 板变物性冷却瞬态热应力的影响 |
| 5.4 梯度层厚度对夹 FGM 金属陶瓷 EFBF 板变物性冷却瞬态应力场的影响 |
| 5.5 梯度层孔隙率对夹 FGM 金属陶瓷 EFBF 板变物性冷却瞬态应力场影响 |
| 5.6 组分对夹 FGM 复合 EFBF 板变物性冷却瞬态热应力的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 攻读硕士期间参加的研究项目 |
（8）基于分离变量法的功能梯度结构热传导研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 功能梯度材料概述 |
| 1.1.1 FGM研究背景 |
| 1.1.2 FGM定义及原理 |
| 1.2 FGM研究现状 |
| 1.2.1 FGM制备工艺 |
| 1.2.2 FGM热传导研究 |
| 1.2.3 FGM热-机荷载性能研究 |
| 1.2.4 FGM多场耦合研究 |
| 1.3 FGM研究展望 |
| 1.3.1 FGM交叉学科研究 |
| 1.3.2 2D-FGM研究状况 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 1.4.1 课题研究背景 |
| 1.4.2 课题研究方法 |
| 1.4.3 课题研究内容 |
| 1.4.4 课题创新性 |
| 第2章 FGM热传导微分方程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 傅里叶定律 |
| 2.3 二维热传导微分方程 |
| 2.3.1 单位时间传入微元体热量 |
| 2.3.2 单位时间微元体热源生成热量 |
| 2.3.3 单位时间微元体温度改变所需热量 |
| 2.3.4 结构热传导微分方程 |
| 2.4 定解条件 |
| 2.4.1 第一类边界条件 |
| 2.4.2 第二类边界条件 |
| 2.4.3 第三类边界条件 |
| 2.4.4 初始条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 FGM结构热传导解析解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2D-FGM平板研究模型 |
| 3.3 2D-FGM平板稳态温度场 |
| 3.3.1 2D-FGM二维稳态热传导方程 |
| 3.3.2 函数X(x)求解 |
| 3.3.3 函数Y(y)求解 |
| 3.3.4 温度场函数T(x,y)求解 |
| 3.4 2D-FGM平板瞬态温度场 |
| 3.4.1 2D-FGM二维瞬态热传导方程 |
| 3.4.2 函数S(t)求解 |
| 3.4.3 函数X(x)求解 |
| 3.4.4 函数Y(y)求解 |
| 3.4.5 温度函数T(x,y,t)求解 |
| 3.5 1D-FGM平板稳、瞬态温度场 |
| 3.5.1 1D-FGM板二维稳态热传导方程 |
| 3.5.2 1D-FGM板二维瞬态热传导方程 |
| 3.6 3D-FGM结构稳态温度场 |
| 3.6.1 函数X(x)求解 |
| 3.6.2 函数Y(y)求解 |
| 3.6.3 函数Z(z)求解 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 FGM结构热传导数值解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 加权余量法简介 |
| 4.2.1 加权余量法基本思想 |
| 4.2.2 加权余量式2D-FGM热传导微分方程 |
| 4.3 2D-FGM热传导方程单元变分 |
| 4.3.1 结构离散 |
| 4.3.2 单元温度插值函数 |
| 4.3.3 不同单元的变分计算 |
| 4.4 整体温度场线性方程组 |
| 4.5 有限差分法 |
| 4.5.1 几种常见差分格式 |
| 4.5.2 差分格式化简温度时间函数 |
| 4.5.3 差分格式稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 正确性检验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 FGM平板稳态温度场检验 |
| 5.2.1 1D-FGM稳态温度场 |
| 5.2.2 1D-FGM瞬态温度场 |
| 5.2.3 2D-FGM稳态温度场 |
| 5.2.4 2D-FGM瞬态温度场 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结果分析与讨论 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 1 D-FGM稳态温度场 |
| 6.2.1 三侧恒温结构边界温度函数影响 |
| 6.2.2 三侧恒温结构几何组成影响 |
| 6.2.3 两侧恒温结构梯度变化参数影响 |
| 6.2.4 单侧恒温结构边界温度函数影响 |
| 6.3 2D-FGM稳态温度场 |
| 6.3.1 三侧恒温结构边界温度函数影响 |
| 6.3.2 三侧恒温结构几何组成影响 |
| 6.4 1D-FGM瞬态温度场 |
| 6.5 2D-FGM瞬态温度场 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 攻读硕士期间参加的科研项目 |
（9）夹FGM金属/陶瓷复合板变物性稳态热力行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 功能梯度材料简介 |
| 1.1.1 功能梯度材料产生的背景 |
| 1.1.2 功能梯度材料的应用 |
| 1.2 功能梯度材料的研究内容 |
| 1.2.1 功能梯度材料的设计思想 |
| 1.2.2 功能梯度材料的制备方法 |
| 1.2.3 功能梯度材料的性能评价 |
| 1.2.4 功能梯度材料的体积分数和物性参数的研究 |
| 1.2.4.1 体积分数的研究状况 |
| 1.2.4.2 物性参数的研究状况 |
| 1.3 功能梯度材料热应力的研究 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.4.1 本课题的提出 |
| 1.4.2 本课题的研究思路 |
| 1.4.3 本课题的创新点 |
| 第2章 复合板热传导与有限元分析 |
| 2.1 分析模型 |
| 2.2 稳态热传导问题的泛函 |
| 2.3 有限元概述 |
| 2.4 有限元法求解热传导问题的思路 |
| 2.5 有限元法求解复合板热传导问题 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 热弹性应力与材料物性值分析 |
| 3.1 复合板热应力计算 |
| 3.1.1 复合板热应力方程 |
| 3.1.2 力学边界条件在热应力问题中的应用 |
| 3.2 复合板热应力问题的求解思路 |
| 3.3 复合板的材料物性值 |
| 3.3.1 金属和陶瓷层的物性值采用 |
| 3.3.2 FGM 层的物性值采用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 数值计算与分析 |
| 4.1 正确性检验 |
| 4.2 夹FGM 金属/陶瓷复合板稳态温度场分析 |
| 4.2.1 变物性加热稳态温度场分析 |
| 4.2.2 常物性加热稳态温度场分析 |
| 4.3 夹FGM 金属/陶瓷复合板稳态热应力场分析 |
| 4.3.1 ECBC 条件下的热应力场分析 |
| 4.3.2 ECBF 条件下的热应力场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间所发表的论文 |
| 攻读硕士期间参加的研究项目 |
（10）基于FEM的二维FGM板平面热应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 功能梯度材料概述 |
| 1.2 FGM 研究动态 |
| 1.2.1 一维FGM 结构研究 |
| 1.2.2 层合FGM 结构研究 |
| 1.2.3 二维FGM 结构研究 |
| 1.3 FGM 的优点 |
| 1.4 FGM 的主要应用领域 |
| 1.5 FGM 的制备方法 |
| 1.6 本课题的提出 |
| 1.7 本文主要研究内容及创新 |
| 第2章 二维FGM 热传导分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热力学基本定律 |
| 2.2.1 热力学第一定律 |
| 2.2.2 热力学第二定律 |
| 2.3 热传导方程 |
| 2.4 热传导问题的泛函 |
| 2.5 二维FGM 平面热传导有限元基本方程 |
| 2.5.1 温度插值函数 |
| 2.5.2 有限元基本方程 |
| 2.6 有限元基本方程的求解 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 二维FGM 热应力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 位移插值函数 |
| 3.3 单元应变与应力 |
| 3.3.1 应变分量与节点位移关系 |
| 3.3.2 应力、应变、初应变与节点位移关系 |
| 3.3.3 单元节点力与节点位移的关系 |
| 3.4 平面热应力有限元基本方程 |
| 3.5 热负荷载向量的计算 |
| 3.6 平面热应力问题的求解 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 分析模型及物性参数 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型选取 |
| 4.3 模型网格划分 |
| 4.4 物性参数选取 |
| 4.4.1 FGM 物性参数概述 |
| 4.4.2 传统FGM 物性参数预测公式 |
| 4.4.3 本文采用的一维FGM 物性参数 |
| 4.4.4 本文采用的二维FGM 物性参数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 数值计算与分析 |
| 5.1 检验方法的正确性 |
| 5.1.1 温度场正确性检验 |
| 5.1.2 应力场正确性检验 |
| 5.2 二维FGM 板温度场分布与分析 |
| 5.2.1 组分对二维FGM 板温度分布的影响 |
| 5.2.2 孔隙率对二维FGM 板温度分布的影响 |
| 5.3 二维FGM 板应力场分布与分析 |
| 5.3.1 组分对二维FGM 板热应力的影响 |
| 5.3.2 孔隙率对二维FGM 板热应力的影响 |
| 5.3.3 热学边界对二维FGM 板热应力的影响 |
| 5.3.4 力学边界对二维FGM 板热应力的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 攻读硕士期间参加的研究项目 |
四、不同力学边界下梯度功能材料板稳态热应力（论文参考文献）
- [1]基于快速计算方法的变梯度功能梯度板性能研究[D]. 张鸿睿. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]组分、加热时间及温度对2D-FGM板热应力的影响[D]. 仝国军. 河北工程大学, 2016(11)
- [3]边界温度对二维功能梯度板瞬态热应力场影响[D]. 张东健. 河北工程大学, 2014(04)
- [4]功能梯度材料热应力研究进展[J]. 曹蕾蕾,裴建中,陈疆,张涛. 材料导报, 2014(23)
- [5]梯度非均匀复合材料热力学响应及断裂特性的有限元研究[D]. 陈康. 南京航空航天大学, 2014(01)
- [6]换热边界下2D-FGM弹性板的热—机载性能[D]. 任鹏飞. 河北工程大学, 2013(04)
- [7]复合梯度EFBC和EFBF板变物性冷却瞬态热应力[D]. 董利文. 河北工程大学, 2013(04)
- [8]基于分离变量法的功能梯度结构热传导研究[D]. 杜海洋. 河北工程大学, 2012(04)
- [9]夹FGM金属/陶瓷复合板变物性稳态热力行为研究[D]. 张志伟. 河北工程大学, 2010(03)
- [10]基于FEM的二维FGM板平面热应力研究[D]. 王玲玲. 河北工程大学, 2010(06)