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为研究金属-FGM-陶瓷 EFBF 复合板的稳态热应力，从热传导规律出发，结合热应力计算公式，建立了该复合板稳态热应 力的研究模型，用有限元和辛普生法分析了T_a=500K和T_b=1800K时，该 复合板的稳态热应力分布并与无梯度两层复合板的结果进行了比较. 结果表明：FGM梯度层的厚度、组分和孔隙率对该EFBF复合板的热应力有不同程度的影响， 此外，有梯度三层复合板的热应力比较缓和，最大拉应力减小29.18%. 此结果为该复合板的设计和应用提供了准确的计算依据.     

不同力学边界下梯度功能材料板瞬态热应力

用有限元和有限差分法, 分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的梯度功能材料板的瞬态热应力问题, 检验了方法的正确性, 给出了不同力学边界条件下该材料板的瞬态热应力场分布.结果表明 无限自由长板内的热应力最小; 当无限长板只能伸长, 不能弯曲时, 板内瞬态拉应力最大, 比无限自由长板时板内最大拉应力增大3.3倍; 当无限长板的伸长、弯曲受限时, 板内的瞬态压应力最大, 比无限自由长板内的最大压应力增大5.1倍; 此外, 对流换热系数和环境介质温度的变化对不同力学边界条件下该材料板瞬态热应力场的影响显著.此结果为该材料的设计和应用提供了准确的理论计算依据.     

初始和边界不同恒温时二维梯度板瞬态温度场

为了研究二维功能梯度板的平面瞬态温度场及影响因素,假设热导率和容积比热容在板的高和宽方向为同一类型指数函数分布,基于该板的瞬态热传导基本方程,采用分离变量法,导出在初始和边界不同恒温时该板平面瞬态温度场的级数解析解。通过两种方法的对比,验证了本文研究结果的正确性。结果表明：方板内的等温线,在梯度参数ALFA=BETA时,对称于板的450对角线分布,在ALFA=BETA=0时,对称于板的中心分布;在ALFA不等于BETA时,板的等温线不具对称性;随着冷却时间的增加,非均匀板的等温线向左下（或右上）角移动,右上（或左下）角等温线间距变宽,左下（或右上）角等温线间距变窄,且矩形板的冷却过程比方板更快。因此,可选择适合的梯度参数和几何形状来满足设计、应用和热应力分析的需要,该解析解可作为检验其他近似方法的参考标准。