納米復(fù)合陶瓷微觀結(jié)構(gòu)的模擬.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要納米復(fù)合陶瓷材料的宏觀力學(xué)性能與其微觀結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。近幾年來對于納米復(fù)合陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)性能等方面的研究工作己經(jīng)取得了一定進(jìn)展，但有關(guān)納米復(fù)合材料力學(xué)性能較深入的理論研究尚存在較大的欠缺。因此有必要建立納米復(fù)合陶瓷微觀結(jié)構(gòu)的模型，進(jìn)一步的研究其微觀形貌對宏觀力學(xué)J勝能的影響。本文在基于對現(xiàn)有納米復(fù)合陶瓷微觀結(jié)構(gòu)觀察和分析的基礎(chǔ)上，利用MonteCarlo方法和Dirichlet鑲嵌法，分別對內(nèi)晶型和

2、內(nèi)晶晶界型納米復(fù)合陶瓷微觀結(jié)構(gòu)的幾何形貌進(jìn)行了描述利用有限元軟件建立了微觀結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模型。通過對計(jì)算機(jī)模型中微觀形貌幾何參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，討論了不同第二相顆粒粒徑和含量對納米復(fù)合陶瓷微觀形貌的影響將兩個(gè)模型的結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，證明內(nèi)晶晶界型比內(nèi)晶型模型能更準(zhǔn)確的反映現(xiàn)有納米復(fù)合陶瓷的微觀形貌?；谒鶚?gòu)建的納米復(fù)合陶瓷微觀結(jié)構(gòu)的模型，利用有限元方法分析了納米復(fù)合陶瓷熱脹失配引起的殘余應(yīng)力的大小和分布狀態(tài)。通過對結(jié)果的分析表明，基體

3、內(nèi)不僅存在拉應(yīng)力區(qū)，而且存在不同程度和范圍的壓應(yīng)力區(qū)，拉、壓應(yīng)力區(qū)的結(jié)構(gòu)形式與彌散相顆粒的分布方式密切相關(guān)。研究表明，利用微觀結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行的殘余應(yīng)力分析可以反映第二相顆粒大小、含量和分布對殘余應(yīng)力的影響，熱殘余應(yīng)力的大小和分布與材料的微觀結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。關(guān)鍵詞:納米復(fù)合陶瓷微觀結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)模擬山東大學(xué)碩士學(xué)位論文reflecttheOnthemicrostructureshapeofnano一compositeceramicbasis

4、oftheconstructedmodelofthemicrostructureofnano一compositeceramics，themagnitudeandthedistributionoftheresidualthermalstressofnano一compositeceramicsisanalyzedbymeansofthefinite一elementmethod.Throughtheanalysisoftheresults，t

5、herearenotonlytensilestressfields，butalsocompressivestressfieldsofdifferentdegreeandscope，andtheirformsofstructureanddistributionofthedispersedphaseareincloserelation.Theresearchheredenotesthattheeffectofthecontentthedis

6、tributionofthedispersedphasesonresidualthermalstressandarestudiedthroughtheanalysisoftheresidualthermalstressinthenano一compositeceramicofthecomputationalmodelThemagnitudeanddistributionoftheresidualthermalstressisclosely