-
自功能梯度材料问世以来，国内外的科研工作者对此都做了很多研究。功能梯度材料的主要特点是耐热性，在对功能梯度材料的理论设计和实际应用中都需要了解这个性能。范秋林等[4]首次提出了当量热导率的概念，并推导了当量热导率的计算方法。33651
- 上一篇：碳纳米管增强复合材料研究现状
- 下一篇：自动分拣系统国内外研究现状和发展趋势
使用这一方法对研究功能梯度材料的组成、分布和结构设计有很大的帮助,同时还可以使功能梯度材料具有实际制备的可能,因此具有重大的理论意义和巨大的实用价值。翟鹏程等[5]研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态热应力响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的变物性特性(即材料的热学和力学性能依赖于温度的特性)时动态热应力响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击载荷作用时,变物性特性对材料的动态热应力响应的影响十分明显。因此，采用动态热应力响应变物性分析模型进行分析，可以对设计的梯度材料进行科学的评价以便优化设计。
张丽娟等[6]详细介绍了梯度功能材料热应力的理论分析、数值计算和试验研究方法。首先是建模，假设了梯度成分分布函数，定义了材料参数，然后分别采用解析和数值的方法，对功能梯度材料的热应力进行了计算。最后得出了以下结论，功能梯度材料的残余热应力随空间位置的分布规律为:径向残余热应力最大值随表面层厚度的增加而增加,最小值随表面层厚度的增加而减小。论文网
在材料参数模型部分，曹蕾蕾等[7]对功能梯度材料微观结构的混合律、有效精确值的获得方法、各种模型和经验公式等方面的成果进行了总结。在研究方法方面，又对Sugano[8]、Noda[9]、Obata[10]等在解析方法做出的贡献进行了总结。此外，还有以离散为主要思想的数值方法，数值方法主要有有限元法、边界元法和无网格法。王鲁[11]采用有限元法研究了材料体系制备的功能梯度热障涂层在热负荷下的残余应力、隔热工作应力和循环状态下的瞬态温度和瞬态热应力,张驰等[12]运用边界元的方法分析了材料参数呈指数函数变化的功能梯度材料的稳态和瞬态热传导问题,Dai等[13]采用无网格迦辽金算法对功能梯度材料板的位移和热应力进行了分析。目前，有限元法是分析研究功能梯度材料热应力问题的主要方法，但是它在划分网格方面比较麻烦，因此边界元法也是一种不错的选择，它只需要对边界进行网格划分。无网格法是新兴的一种方法，数学理论方面还不成熟，还需要更多的研究。