復(fù)合功能梯度板瞬態(tài)變物性熱傳導(dǎo)性能.pdf

1、本文以中間夾功能梯度材料與上下層為Ti-6Al-4V和ZrO2材料組成的功能梯度復(fù)合板作為研究模型。在空間域內(nèi)，采用變分有限元法，在時(shí)間域內(nèi)，采用有限差分法，而溫度場(chǎng)模式采用線性插值函數(shù)，借此來(lái)推導(dǎo)出溫度場(chǎng)有限元法基本方程。據(jù)此方程，編寫適用于該結(jié)構(gòu)實(shí)用計(jì)算的程序，通過(guò)數(shù)值計(jì)算和分析，定量研究了夾FGM金屬/陶瓷復(fù)合板瞬態(tài)變物性溫度場(chǎng)分布規(guī)律，主要研究處在第一類加熱、冷卻和第三類對(duì)流換熱溫度邊界下，邊界對(duì)流換熱系數(shù)、梯度層組分、孔隙率和

2、厚度等因數(shù)對(duì)該復(fù)合板一維瞬態(tài)溫度場(chǎng)分布的影響規(guī)律。
　　 主要分析結(jié)果表明:
　　 (1)隨著梯度層厚度的增加，曲線越來(lái)越緩和。變物性時(shí)梯度層厚度的增加對(duì)冷卻瞬態(tài)溫度具有緩和作用，梯度層越厚對(duì)冷卻瞬態(tài)溫度變化越有利。
　　 (2)隨著孔隙率系數(shù)的增加，金屬側(cè)瞬態(tài)溫度下降，而陶瓷層瞬態(tài)溫度升高。隨著孔隙率系數(shù)的增加，瞬態(tài)溫度場(chǎng)的峰值越來(lái)越大。因此，孔隙率變化對(duì)夾FGM復(fù)合板變物性冷卻瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有明顯影響。