考虑界面层效应的纤维增强陶瓷材料的力学模型

在弹性圆筒理论和剪滞模型基础上提出了考虑界面相与界面层效应的力学简化模型。据此对纤维增强陶瓷复合材料完成了Ｉ型加载条件下的应力分析，它有以下特点：①引进界面层，各项分析所得结果均含有界面层材料性能及几何参量等信息，因而能更好地用于材料设计与界面调控工艺；②不仅给出界面剪应力，还可给出界面正应力（或剥离力），因而更适用于分析界面分离，界面脱粘，基体开裂临界应力和纤维桥联增韧效应     

根据等色条纹测定应力强度因子K_I的三矢径法及双矢径法

光弹性等色条纹测定应力强度因子是工程上解决线弹性断裂问题的重要手段之一。从一些实验结果看来,本文的三矢径法及双矢径法,在一定范围内,结果较稳定,误差较小,实验方法及数据处理亦较方便。北京航空学院郑光华等同志对三矢径法进行了验证及计算上的改进,所得K_Ⅰ除一个数据误差为5.66%外,其余均小于2%。他们还应用此法测定涡轮盘榫槽的K_Ⅰ,结果稳定可靠。     

双材料板条的界面应力问题——温度沿板厚呈线性分布的情况

本文给出双材料板条结构的Ｓｕｈｉｒ界面应力微分方程一般解，进而求解了温度沿板呈线性分时因异材料失配引起的界面剪应力和剥离应力。此解包含了均匀升温情况下的Ｓｕｈｉｒ解。     

双材料板条的界面应力问题─温度沿板厚呈线性分布的情况

本文给出双材料板条结构的Ｓｕｈｉｒ界面应力微分方程一般解，进而求解了温度沿板厚呈线性分布时因异材失配引起的界面剪应力和剥离应力，此解包含了均匀升温情况下的Ｓｕｈｉｒ解。     

材料力学面临的新课题

材料力学面临的新课题蔡乾煌（清华大学工程力学系，北京１０００８４）１对内容更新的思考人类社会的全部文明史与工程材料的发展史密切相关，在经历了漫长的石器、青铜器和铁器时代之后，人类进入了钢铁时代，社会生产力达到前所未有的高度。与此相应，从伽利略把木粱插...     

复相陶瓷中颗粒桥联与相变协同增韧作用的力学分析

本文对复相陶瓷内延性金属颗粒和相变颗粒的协同增韧作用进行了力学分析，其中颗粒桥联效应还考虑了桥联颗粒与基体间工艺残余应力的影响，相变效应考虑了相变体膨胀和剪切塑性对增韧的共同贡献。数值计算结果与Ａｍａｚｉｇｏ－Ｂｕｄｉａｎｓｋｙ的结果及２Ｙ－ＴＺＰ／２０ＶＯＬ％Ｎｉ的实验结果作了比较。     

陶瓷增韧力学中的相变准则

本文对相变增韧陶瓷材料提出两个相变准则:(1)体膨胀—剪切应变能相变准则,(2)最大正应变相变准则,并导出Ⅰ型应力—应变场诱发相变的增韧表达式。由此得出的理论增韧值与目前已有的相变准则相比,大大接近实测值。特别是能量型准则,所得结果能覆盖以实验为基础的Chen准则的结果。     

纤维增强陶瓷中界面层和热应力对基体开裂的影响

基于可以考虑界面层效应和界面剪应力作用的三层组合圆筒模型,对纤维增强陶瓷材料分别得到沿纤维方向承受拉伸载荷和热降落引起的应力表达式,包括界面出现剪切滑移和裂纹在基体中扩展后的应力再分配及应力集中。在此基础上建立了可以考虑界面层和热应力影响的基体开裂临界应力求解方程。在不考虑界面层和热应力的条件下其可退化为著名的ＡＣＫ解。最后以材料ＳｉＣｆ／ＳｉＣｍ为例,计算并讨论了界面层和热应力对该临界载荷的影响,得到的理论预估值与实测值有较好的一致。     

J积分全塑性近似解及其在紧凑拉伸试样上的应用

将具有一定应变硬地指数的二维裂纹体在单一载荷作用处的位移分成线弹性部分和塑性部分。在平衡裂纹条件下，将塑性部分表达为该载荷与裂纹长度的函数。由此推得的Ｊ积分全塑性解析解具有适用于各种构形的一般性，且具有较高的精确度。本文将此解应用于紧凑拉伸试样，引用Ｃ．Ｆ，Ｓｈｉｈ等人的有限元结果及准解析解，发现本文得到的第二项比Ｍｅｒｋｌｅ－Ｃｏｒｔｅｎ公式的第二项具有明显优越的修正效能。