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TiB2-Cu复合材料热冲击损伤行为的数值模拟
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB333[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001, [2]北京理工大学,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(90205034)和自然科学基金重点项目(90505015)资助
中文摘要:

利用等离子电弧加热器结合数值模拟,考察了燃烧合成制备的TiB2-Cu金属陶瓷复合材料热冲击损伤行为;通过热物理性能实验数据,模拟了材料在高温环境中非均匀热传输边界条件作用下瞬态温度场和热应力场的分布。结果表明:材料中心位置处于压应力,并且沿径向递减:当越过电弧加热区,压应力逐渐转变为拉应力,并且最大拉应力处于试样周边区域;在热冲击条件下的损伤行为是热裂纹产生于试样边缘,然后沿径向中心区域扩展:等离子电弧加热实验也证实了理论模型的合理性。

英文摘要:

The thermal shock behavior of TiB2- Cu composite by combustion synthesis was investigated using plasma arc heating and numerical simulation. The transient temperalure field and thermal stress fields affected by inhomogeneous boundary conditions of heat transfer in high temperature were simulated and analyzed based on the thermal physical data with ANSYS commercial software. The results reveal that the maximum compression stresses are generated at center of sample and decreased along radius. The compression stresses transform to tensile stresses when the arc beam gets across the heating area, and the largest tensile stress takes place in the edge of the specimen. The crack may initiate in the edge of the sample, and then properly propagates to the position of center in the direction of radius. The experiment of plasma arc heating also favor and approve the rationality nf theoretical model.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715