导读:本文包含了基体开裂应力论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:应力,基体,微结构,梯度,圆筒,残余,应变。
基体开裂应力论文文献综述
庞晓露,席烨廷,郭涛,高克玮,乔利杰[1]（2016）在《膜层应力梯度演化及膜致韧性基体开裂》一文中研究指出膜层开裂主要诱因是应力,包括残余应力及外加载荷产生的应力,准确测量膜层应力,并研究膜层沿厚度方向应力随外加载荷变化的演化规律是研究膜层开裂行为和机理的关键,本文通过X射线原位研究弹性、塑性外加载条件下,沿厚度方向膜层应力梯度的演化,为高质量薄膜制备及长期服役可靠性提供理论和实验基础。大量实验表明,对某些合金体系,形成腐蚀产物膜(钝化膜或者脱合金层)后,如快速加载,膜中的裂纹有可能扩展到基体中,甚至导致整个试样的断裂。但是到目前为止,绝大多数的膜致开裂实验都来自成膜后试样发生脆断后观察断口的间接证据,并不能排除其他阳极溶解应力腐蚀机理,本实验采用磁控溅射成膜的方法,研究膜致韧性基体开裂行为,排除环境的影响,为膜致开裂应力腐蚀机理提供最直接的证据。本实验采用磁控溅射的方法制备工业上广泛应用的TiN薄膜,通过自行设计的叁点弯曲实验装置加载,利用X射线原位研究沿膜层厚度方向应力演化规律,并在扫描电镜下观察不同外加载荷条件下截面结构的演化,建立残余应力、外加载荷及截面裂纹形核、扩展的行为和规律。(本文来源于《第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集》期刊2016-04-15）
刘善华[2]（2014）在《纤维混编CMC-SiC的残余热应力与基体开裂应力研究》一文中研究指出连续碳纤维（Cf）增韧碳化硅基（SiCm）复合材料在航空、航天和能源等领域具有广阔应用前景。但是，由于Cf与SiCm的热膨胀系数不匹配，复合材料从制备温度冷却到室温时会产生残余热应力而导致基体开裂，影响复合材料的性能，尤其是复合材料的基体开裂应力。目前，国内尚未有人开展该复合材料残余热应力与基体开裂应力关系的研究工作。本文为了研究残余热应力与基体开裂应力的关系，将Cf和碳化硅纤维（SiCf）叁维混编后制备复合材料，研究混编方式对SiCm复合材料残余热应力分布、微结构特征和强度分布的影响规律。在优选混编方式的基础上，研究了Cf与SiCf混编比例对复合材料基体开裂应力的影响。从复合材料细观力学角度建立了基体开裂应力与残余热应力的关系。还研究了混编复合材料的热膨胀、热扩散和氧化行为。主要研究内容与结果如下：1）研究了C/PyC/SiC、Cf和SiCf不同混编方式、不同混编比例复合材料的残余热应力分布。结果表明：（1）与C/PyC/SiC相比，Cf和SiCf混编相间分布[(xC×ySiC)/PyC/SiC]和接触分布[(xC-ySiC)/PyC/SiC]均可减少SiCm的轴向残余拉应力，以Cf与SiCf体积分数比等于1:2为例，(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC中SiCm的轴向拉应力从726MPa分别减小至（349和227MPa，θ=45°；174和39MPa，θ=0°），从SiCm轴向应力的变化看，选择纤维混编接触分布为宜；(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC中SiCm在θ=45°方向的径向应力从100MPa分别增大至123和145MPa。在θ=0°方向，SiCm的径向拉应力从100MPa分别变为-43和-28MPa的压应力，从SiCm径向应力的变化看，选择纤维混编相间分布为宜。（2）以Cf和SiCf混编接触分布为例，SiCm的轴向和径向残余热应力随SiCf体积分数的增加逐渐减小。当Cf和SiCf混编比例由1:2增至1:4时，复合材料结构单元的轴向和径向残余热应力变化趋势（增加或减小）减缓，尤其是SiCm的轴向拉应力在θ=45°方向从仅从174减小至170MPa。2）研究了C/PyC/SiC、(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料的微结构特征和强度分布。结果表明：（1）与C/PyC/SiC相比，两种混编复合材料中SiCm的裂纹数量和尺度均大幅减少。在(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC中，发现Cf周围的SiCm仅存在小于微米级的轴向裂纹，且其扩展方向仅指向Cf聚集区；而(C-2SiC)/PyC/SiC中SiCm的微裂纹数量和尺度小于(C×2SiC)/PyC/SiC复合材料。统计表明，叁种复合材料的涂层裂纹均服从均匀分布规律。与C/PyC/SiC相比，(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC的涂层裂纹宽度均由1降至0.2μm，裂纹密度由1090分别降至46条/m和50条/m。（2）与C/PyC/SiC相比，(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC的弯曲强度分别提高了439%和469%。上述叁种复合材料的强度分布均服从Weibull分布，且Weibull模数分别为18.1、2.4和15.8。采用Weibull分布函数预测的强度值与实测值的误差分别为4.4%、1526%和0.19%。显然，相间分布的(C×2SiC)/PyC/SiC的Weibull模数太低，导致预测强度误差过大，故本文选择Cf和SiCf混编接触分布复合材料为主要研究对象。3）研究了C/PyC/SiC、Cf和SiCf混编接触分布不同混编比例复合材料的基体开裂应力。基于细观力学分析方法建立了复合材料基体开裂应力与SiCm残余热应力关系的数学模型。结果表明：（1）C/PyC/SiC的基体开裂应力仅为29±3MPa。Cf和SiCf混编比例分别为3:2、1:1、1:2和1:4的(3C-2SiC)/PyC/SiC、(C-SiC)/PyC/SiC、(C-2SiC)/PyC/SiC和(C-4SiC)/PyC/SiC复合材料的基体开裂应力分别为47±10、74±4、98±4和99±11MPa。当Cf和SiCf混编比例为1:2时，继续增加SiCf体积分数，复合材料的基体开裂应力无明显增加。（2）复合材料基体开裂应力与SiCm残余热应力关系的数学模型表明，减小SiCm的残余拉应力或提高纤维与基体的模量比，均可提高复合材料的基体开裂应力。采用该数学模型计算出(C-4SiC)/PyC/SiC和SiC/PyC/SiC的基体开裂应力分别为116±8和138±5MPa，其与实测值的误差均为15%。同时，根据实测的C/PyC/SiC、(3C-2SiC)/PyC/SiC、(C-SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC的基体开裂应力，采用该模型反算出上述四种复合材料中SiCm的残余热应力分别为140、120、90和60MPa，其变化趋势与残余热应力的计算结果一致，表明该模型实用可靠。4）通过对C/PyC/SiC、SiC/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料断裂模式的研究表明，C/PyC/SiC为非积聚型断裂（Cf无拔出）；SiC/PyC/SiC为积聚型断裂（SiCf可拔出）；(C-2SiC)/PyC/SiC为包含非积聚型和积聚型的混合型断裂模式。5）研究了C/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料的热膨胀和热扩散行为。结果表明，(C-2SiC)/PyC/SiC的工程热膨胀系数和热扩散系数均大于C/PyC/SiC复合材料。两种复合材料的物理热膨胀行为与其残余热应力变化相对应，低于复合材料制备温度时，与C/PyC/SiC相比，(C-2SiC)/PyC/SiC残余热应力的“弹性释放区”由450降至350°C，说明其SiCm产生基体裂纹的温差增大。高于复合材料制备温度时，C/PyC/SiC中Cf因受拉应力且就位强度低而部分断裂，导致复合材料的热膨胀系数迅速升高；而在(C-2SiC)/PyC/SiC中，SiCf受拉应力且就位强度高，对SiCm热膨胀的约束作用强，使其热膨胀曲线升高斜率低。表明CMC-SiC高于制备温度后的热膨胀系数随温度变化受复合材料中纤维就位强度的影响。6）对C/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料氧化行为的研究表明，(C-2SiC)/PyC/SiC小于C/PyC/SiC的氧化失重率，这源于(C-2SiC)/PyC/SiC中作为氧扩散通道的基体和涂层的裂纹数量与尺度比C/PyC/SiC的小。对两种复合材料氧化后强度保持率的研究表明，C/PyC/SiC的氧化失重越小，其强度保持率越高。(C-2SiC)/PyC/SiC的强度保持率在1000°C以下与氧化失重的变化趋势一致；而在1200°C以上出现氧化增重，其强度保持率随温度升高不断下降，这与Hi-Nicalon SiCf晶粒长大有关。(本文来源于《西北工业大学》期刊2014-11-01）
张华煜,张歌,栾新刚,严科飞[3]（2013）在《2D-C/SiC基体开裂应力的预测》一文中研究指出考虑基体和纤维的力学性能随温度的变化而改进已有的模型,预测二维编织碳纤维增强碳化硅复合材料(2D-C/SiC)在室温和高温下的基体开裂应力(σmc)。将预测值与试验值进行比较。结果表明:ACK(Aveston-CooperKelly)模型和Evans公式不能很好地预测σmc随温度升高而变化的趋势。在考虑热残余应力对σmc的影响后,获得Budiansky公式和Mei公式修正的ACK模型和Evans公式,修正后的公式预测σmc的精度提高。在900℃~1 300℃范围内,经Budiansky公式修正的ACK模型和Evans公式的预测值与试验值吻合较好。经Mei公式修正的Evans公式较理想地预测室温~1 300℃之间的σmc。(本文来源于《机械强度》期刊2013年06期）
孙志刚,苗艳,宋迎东[4]（2012）在《考虑基体开裂的陶瓷基复合材料应力-应变曲线模拟方法及验证》一文中研究指出提出了蒙特卡罗方法模拟陶瓷基复合材料基体随机开裂过程,采用剪滞模型描述了复合材料出现损伤时细观应力场,并推导得到了考虑基体开裂时复合材料拉伸应力-应变曲线计算公式.开展了室温环境下C/SiC复合材料的单轴拉伸试验,并将理论预测应力-应变曲线与试验结果进行对比.同时,采用该方法对SiC/CAS,SiC/Si3N4复合材料应力-应变曲线进行了模拟,并与国外提供的相关试验数据进行比较,发现两者吻合得较好,从而证实了蒙特卡罗法可有效地模拟考虑基体随机开裂过程的陶瓷基复合材料应力-应变曲线.此外,还分析了Weibull模量、残余热应力和初始开裂应力对应力-应变曲线的影响.研究表明:Weibull模量越大,应力-应变曲线非线性越明显;热残余应力越大,应力-应变曲线偏转越早,非线性越明显;初始开裂应力与Weibull模量对应力-应变曲线影响规律相似.(本文来源于《航空动力学报》期刊2012年09期）
蔡乾煌,邹毓强[5]（1998）在《纤维增强陶瓷中界面层和热应力对基体开裂的影响》一文中研究指出基于可以考虑界面层效应和界面剪应力作用的叁层组合圆筒模型，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着名的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。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊1998年12期）
基体开裂应力论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
连续碳纤维（Cf）增韧碳化硅基（SiCm）复合材料在航空、航天和能源等领域具有广阔应用前景。但是，由于Cf与SiCm的热膨胀系数不匹配，复合材料从制备温度冷却到室温时会产生残余热应力而导致基体开裂，影响复合材料的性能，尤其是复合材料的基体开裂应力。目前，国内尚未有人开展该复合材料残余热应力与基体开裂应力关系的研究工作。本文为了研究残余热应力与基体开裂应力的关系，将Cf和碳化硅纤维（SiCf）叁维混编后制备复合材料，研究混编方式对SiCm复合材料残余热应力分布、微结构特征和强度分布的影响规律。在优选混编方式的基础上，研究了Cf与SiCf混编比例对复合材料基体开裂应力的影响。从复合材料细观力学角度建立了基体开裂应力与残余热应力的关系。还研究了混编复合材料的热膨胀、热扩散和氧化行为。主要研究内容与结果如下：1）研究了C/PyC/SiC、Cf和SiCf不同混编方式、不同混编比例复合材料的残余热应力分布。结果表明：（1）与C/PyC/SiC相比，Cf和SiCf混编相间分布[(xC×ySiC)/PyC/SiC]和接触分布[(xC-ySiC)/PyC/SiC]均可减少SiCm的轴向残余拉应力，以Cf与SiCf体积分数比等于1:2为例，(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC中SiCm的轴向拉应力从726MPa分别减小至（349和227MPa，θ=45°；174和39MPa，θ=0°），从SiCm轴向应力的变化看，选择纤维混编接触分布为宜；(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC中SiCm在θ=45°方向的径向应力从100MPa分别增大至123和145MPa。在θ=0°方向，SiCm的径向拉应力从100MPa分别变为-43和-28MPa的压应力，从SiCm径向应力的变化看，选择纤维混编相间分布为宜。（2）以Cf和SiCf混编接触分布为例，SiCm的轴向和径向残余热应力随SiCf体积分数的增加逐渐减小。当Cf和SiCf混编比例由1:2增至1:4时，复合材料结构单元的轴向和径向残余热应力变化趋势（增加或减小）减缓，尤其是SiCm的轴向拉应力在θ=45°方向从仅从174减小至170MPa。2）研究了C/PyC/SiC、(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料的微结构特征和强度分布。结果表明：（1）与C/PyC/SiC相比，两种混编复合材料中SiCm的裂纹数量和尺度均大幅减少。在(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC中，发现Cf周围的SiCm仅存在小于微米级的轴向裂纹，且其扩展方向仅指向Cf聚集区；而(C-2SiC)/PyC/SiC中SiCm的微裂纹数量和尺度小于(C×2SiC)/PyC/SiC复合材料。统计表明，叁种复合材料的涂层裂纹均服从均匀分布规律。与C/PyC/SiC相比，(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC的涂层裂纹宽度均由1降至0.2μm，裂纹密度由1090分别降至46条/m和50条/m。（2）与C/PyC/SiC相比，(C×2SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC的弯曲强度分别提高了439%和469%。上述叁种复合材料的强度分布均服从Weibull分布，且Weibull模数分别为18.1、2.4和15.8。采用Weibull分布函数预测的强度值与实测值的误差分别为4.4%、1526%和0.19%。显然，相间分布的(C×2SiC)/PyC/SiC的Weibull模数太低，导致预测强度误差过大，故本文选择Cf和SiCf混编接触分布复合材料为主要研究对象。3）研究了C/PyC/SiC、Cf和SiCf混编接触分布不同混编比例复合材料的基体开裂应力。基于细观力学分析方法建立了复合材料基体开裂应力与SiCm残余热应力关系的数学模型。结果表明：（1）C/PyC/SiC的基体开裂应力仅为29±3MPa。Cf和SiCf混编比例分别为3:2、1:1、1:2和1:4的(3C-2SiC)/PyC/SiC、(C-SiC)/PyC/SiC、(C-2SiC)/PyC/SiC和(C-4SiC)/PyC/SiC复合材料的基体开裂应力分别为47±10、74±4、98±4和99±11MPa。当Cf和SiCf混编比例为1:2时，继续增加SiCf体积分数，复合材料的基体开裂应力无明显增加。（2）复合材料基体开裂应力与SiCm残余热应力关系的数学模型表明，减小SiCm的残余拉应力或提高纤维与基体的模量比，均可提高复合材料的基体开裂应力。采用该数学模型计算出(C-4SiC)/PyC/SiC和SiC/PyC/SiC的基体开裂应力分别为116±8和138±5MPa，其与实测值的误差均为15%。同时，根据实测的C/PyC/SiC、(3C-2SiC)/PyC/SiC、(C-SiC)/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC的基体开裂应力，采用该模型反算出上述四种复合材料中SiCm的残余热应力分别为140、120、90和60MPa，其变化趋势与残余热应力的计算结果一致，表明该模型实用可靠。4）通过对C/PyC/SiC、SiC/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料断裂模式的研究表明，C/PyC/SiC为非积聚型断裂（Cf无拔出）；SiC/PyC/SiC为积聚型断裂（SiCf可拔出）；(C-2SiC)/PyC/SiC为包含非积聚型和积聚型的混合型断裂模式。5）研究了C/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料的热膨胀和热扩散行为。结果表明，(C-2SiC)/PyC/SiC的工程热膨胀系数和热扩散系数均大于C/PyC/SiC复合材料。两种复合材料的物理热膨胀行为与其残余热应力变化相对应，低于复合材料制备温度时，与C/PyC/SiC相比，(C-2SiC)/PyC/SiC残余热应力的“弹性释放区”由450降至350°C，说明其SiCm产生基体裂纹的温差增大。高于复合材料制备温度时，C/PyC/SiC中Cf因受拉应力且就位强度低而部分断裂，导致复合材料的热膨胀系数迅速升高；而在(C-2SiC)/PyC/SiC中，SiCf受拉应力且就位强度高，对SiCm热膨胀的约束作用强，使其热膨胀曲线升高斜率低。表明CMC-SiC高于制备温度后的热膨胀系数随温度变化受复合材料中纤维就位强度的影响。6）对C/PyC/SiC和(C-2SiC)/PyC/SiC复合材料氧化行为的研究表明，(C-2SiC)/PyC/SiC小于C/PyC/SiC的氧化失重率，这源于(C-2SiC)/PyC/SiC中作为氧扩散通道的基体和涂层的裂纹数量与尺度比C/PyC/SiC的小。对两种复合材料氧化后强度保持率的研究表明，C/PyC/SiC的氧化失重越小，其强度保持率越高。(C-2SiC)/PyC/SiC的强度保持率在1000°C以下与氧化失重的变化趋势一致；而在1200°C以上出现氧化增重，其强度保持率随温度升高不断下降，这与Hi-Nicalon SiCf晶粒长大有关。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
基体开裂应力论文参考文献
[1].庞晓露,席烨廷,郭涛,高克玮,乔利杰.膜层应力梯度演化及膜致韧性基体开裂[C].第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集.2016
[2].刘善华.纤维混编CMC-SiC的残余热应力与基体开裂应力研究[D].西北工业大学.2014
[3].张华煜,张歌,栾新刚,严科飞.2D-C/SiC基体开裂应力的预测[J].机械强度.2013
[4].孙志刚,苗艳,宋迎东.考虑基体开裂的陶瓷基复合材料应力-应变曲线模拟方法及验证[J].航空动力学报.2012
[5].蔡乾煌,邹毓强.纤维增强陶瓷中界面层和热应力对基体开裂的影响[J].清华大学学报(自然科学版).1998
论文知识图
