基于機械—熱耦合作用的硬質覆層材料結構內界面裂紋應力強度因子研究.pdf

1、金屬陶瓷硬質覆層材料是一種具有優(yōu)良綜合性能的復合材料，由于其具有耐磨損和耐腐蝕等特點，目前已廣泛應用于各個領域。針對目前多載荷作用的硬質覆層材料結構內界面裂紋應力強度因子的研究比較缺乏的問題，本文對機械-熱耦合載荷作用下、硬質覆層材料結構內界面裂紋的應力強度因子進行了理論和有限元分析，建立了界面裂紋應力強度因子理論模型，獲得了界面裂紋應力強度因子的變化規(guī)律。
　　對穩(wěn)態(tài)機械-熱耦合載荷作用下單界面裂紋應力強度因子進行了理論和有限元

2、分析。在進行理論分析時，采用了傳統(tǒng)的熱彈性理論，通過傅里葉變換及其逆變換對控制偏微分方程求解，得到了界面裂紋尖端的溫度場、位移場和應力場，同時推導了奇異積分方程，并通過求解奇異積分方程，得到了界面裂紋應力強度因子的理論表達式;在進行有限元分析時，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)機械-熱耦合載荷作用下的應力強度因子，獲得了界面裂紋應力強度因子隨機械載荷、溫度載荷、裂紋長度和覆層厚度比的變化

3、規(guī)律。
　　對機械沖擊-熱沖擊耦合載荷作用下單界面裂紋應力強度因子進行了理論和有限元分析。在進行理論分析時，采用了具有兩個松弛時間的廣義熱彈性理論，通過拉普拉斯變換和傅里葉變換及其逆變換對控制偏微分求解，得到了界面裂紋尖端的溫度場、位移場和應力場的理論表達式，同時推導了奇異積分方程，并通過求解奇異積分方程，得到了界面裂紋應力強度因子的表達式;在進行有限元分析時，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