Ⅱ-Ⅲ混合型裂纹相变增韧分析

本文采用压力敏感准则和松函数法对相变增韧陶瓷Ⅱ-Ⅲ混合型裂纹的增韧效应进行了理论预测。分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式。结果表明：相变对静止裂纹有甚微的负屏蔽效应，并随KⅢ/KⅡ的比值而波动；相变对定常扩展裂纹的增韧结果除与材料弹性模量、相变尾区高度和相变体积分数有关外，还与KⅢ/KⅡ的比值有关。     

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。     

Ce—TZP结构陶瓷相变塑性区实验研究

用云纹干涉法对ＺｒＯ＿２相变多晶体三点弯曲梁切口周围应力诱导的相变塑性区进行了实验研究，得到了三点弯曲梁切口周围相变塑性区的形状及相变塑性分布。实验结果表明：Ｃｅ－ＴＺＰ结构陶瓷切口周围存在一个较长的扩展相变塑性区，相变塑性区内拉伸应力方向的塑性应变远大于垂直于拉伸应力方向的塑性应变。所得实验结果为进一步深入研究相变本构关系和相变增韧机理提供了重要的实验依据。     

Ⅰ—Ⅲ混合型裂纹相变增韧分析

本文采用压力敏感准则和权函数法对相变增韧陶瓷Ⅰ－Ⅲ混合型裂纹的增韧效应进行了理论预测。分别给出了静止裂纹和定长扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式，结果表明：相变对静止裂纹有负屏蔽效应，并随ＫⅢ／ＫⅠ比值的增大而趋于零，对扩展裂纹的增韧结果除与材料的弹性模量，相变尾区高度和相变体积分数有关外，还与ＫⅢ／ＫⅠ的比值有关。     

陶瓷相变对Ⅰ—Ⅱ混合型裂纹增韧的理论分析

采用压力敏感准则和权函数法对相变增韧陶瓷I－II混合型裂纹的增韧效应进行了理论预测,分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变生屏蔽的理论表达式,并通过计算机进行了数值计算,结果表明：相变对静止裂纹有负屏蔽效应,并随KII/KI的比值增大而增大,对定常扩展裂纹的增韧结果除与材料弹性模量,相变尾区高度和相变体积分数有关外,还随KII／KI的比值增大而增大,说明相变对II型裂纹的增韧作用比对I型裂纹的增韧作用更显著。     

铁电陶瓷宏细观本构模型

在居里温度以下，铁电陶瓷呈铁电相，具有许多取向不同的铁电畴，取向分布函数描述了铁电畴的取向分布情况文中推广了经典的内变量理论，采用宏细观相结合的方法，建立了铁电陶瓷的宏观行为与细观结构的关系，给出了铁电陶瓷的屈服条件，屈服面的演化规律及取向分布函数的演化规律计算得出了与实验比较符合的电位移－电场关系曲线及应变电场－蝶形关系曲线     

超临界相变陶瓷的韧性增值

采用近似方法研究应力非奇异项对小范围相变条件下超临界相变陶瓷韧性增值的影响。材料相变屈服准则包含了体膨胀和剪切应变的作用。文中给出了韧性增值的估算公式。结果表明：非奇异项的影响是显著的，相变增韧值存在尺寸效应，并且相变剪切效应增强会使韧性增值有所提高。对相变陶瓷的断裂韧性测试有一定的指导意义     

相变材料的初始屈服特性

利用有限元方法，对相变材料的初始屈服行为进行了研究，结果发现，相对于无相变材料，相变材料初始屈服面的形状和其中心位置都有所改变，而且这种改变与材料的相变分数和相变应变有关。     

铁电单晶Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3的实验及本构模型研究

对压力作用下沿[001]晶向极化的Pb(Mg弛豫型铁电单晶;极化旋转(相变);黏塑性模型;本构;细观力学国家自然科学基金，教育部全国优秀博士学位论文作者专项基金2006-11-06对压力作用下沿[001]晶向极化的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3(PMN0.32PT)弛豫型铁电单晶的应力应变行为进行了实验研究,实验结果表明铁电单晶〈001〉晶向的应力应变行为和铁电多晶有本质的不同,是传统的电畴翻转机理所难以解释的,所提出的极化旋转(相变)模型合理地解释了实验中观察到的现象;基于提出的极化旋转(相变)模型,采用细观力学方法建立了铁电单晶的细观本构模型.在模型中采用黏塑性公式描述铁电单晶可能的8个相变系统的相变行为.为了验证模型的可靠性,用该模型模拟了铁电单晶〈001〉晶向的应力应变实验曲线.计算表明,该模型能较好地模拟铁电单晶〈001〉晶向的相变行为.     

相变增韧陶瓷Ⅱ型裂纹增韧分析

本文采用压力敏感和权函数法，对相变增韧陶瓷Ⅱ型裂纹的增韧效应进行了理论预测。分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变性屏蔽的理论表达式，结果表明；相变对静止裂纹无增韧效应，纹尖端屏蔽来自于裂纹扩展尾区的贡献。     

用变分法研究FK模型的量子特性

到目前为止，人们对ＦＫ模型和ＣＩ相变的量子效应知之甚少。本文提供了一种适用于这方面研究的有效方法－－变分法。     

铁电陶瓷微观电畴的成核率模型

大量的实验已经证实电畴翻转是铁电材料非线性和迟滞性本构曲线的根本原因。研究者已经对铁电陶瓷的微观电畴翻转行为进行了大量详细的研究。针对描述电畴成核的物理实验结果和经典的成核率实验数据,为了建立电畴翻转体积分数的演化方程提出了反应微观电畴翻转的成核率模型。针对铁电试样电畴随机分布的情况,应用该模型对铁电陶瓷的非线性本构行为进行了研究。理论结果与实验数据的比较表明,模型能较好的描述铁电材料的非线性本构行为。同时模型所揭示的微观反转的物理本质可进一步的指导宏观唯象模型的改进。     

Ce-TZP和Ce-TZP/Al_2O_3层状复合材料受载裂尖的相变特性

用云纹干涉法研究了带直通切口的Ｃｅ ＴＺＰ（Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ ＺｉｒｃｏｎｉａＰｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ）和Ｃｅ ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３层状复合材料三点弯曲梁的相变过程．实验发现１６００°Ｃ／３ｈ烧结１２％ｍｏｌＣｅＯ２稳定的Ｃｅ ＴＺＰ在室温下就具有强烈的自催化效应，直通切口前缘的相变区呈树枝状，Ｃｅ ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３层状复合材料的自催化相变被Ａｌ２Ｏ３层抑制，切口前缘的相变区变短，且相变区的覆盖面积减小．文中最后对Ａｌ２Ｏ３层改变Ｃｅ ＴＺＰ相变区及力学性能的原因进行了讨论．     

爆轰合成超细金刚石机理探讨

就爆轰合成超细金刚石的机理进行探讨:１．传统的碳相图已不能作为爆轰合成过程的依据；２．由于存在等离子体－晶体的直接相变，整个过程可能有几种相变作用共存；３．爆炸容器中的介质对产物有重要的影响。最后，提出了对整个问题进行研究所应遵循的规律。     

铁电陶瓷宏观单轴力电行为的双面模型

铁电陶瓷以其优越的力电耦合性作为新型的智能材料使用. 提出基于弹塑性双面理论的宏观铁电本构模型. 根据铁电陶瓷内部电畴在外电场和机械场作用下的微观运动，在宏观上除引入材料的畴变面外，还首次引入饱和面，并考虑以畴变面与饱和面之间的广义距离来表征铁电陶瓷的非线性行为. 数值计算结果与实验数据的比较表明所提出的初步理论可适当地反映力电加载下铁电陶瓷的宏观非线性行为.     

相变增韧陶瓷Ⅲ型裂纹增韧分析

本文采用压力敏感相变准则和权函数法对相变增韧陶瓷Ⅲ型裂纹的增韧效应进行了理论预测,分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式。结果表明:相变体积膨胀对增韧无贡献,裂尖屏蔽来自于晶格剪切和裂纹扩展尾区的贡献。     

含随机分布微裂纹的相变颗粒增韧陶瓷材料的强度和刚度预报

本文针对相变颗粒增韧陶瓷基复合材料中存在大量微裂的现象，分析了微裂纹产生的原因，利用作者改进的等效平杂理论，研究了相变陶瓷中微裂纹对材料强度与刚度的影响，通过与Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２陶瓷的三点弯曲实验结果的比较表明，理论与实验结果十分接近，说明本文理论模型是合理的，同时也证明了微裂纹对相变陶恣材料的重要影响。     

FeMnNi合金冲击加卸载历程研究

采用激光速度干涉仪(VISAR),应用逆向加载实验装置FeMnNi飞片/蓝宝石窗口和FeMnNi飞片/LiF缓冲层/LiF窗口,分别对低相变阈值金属FeMnNi合金含相变的低压和高压冲击加卸载历程进行实验研究。参阅文献[3,4]分析了实验结果。在低压加载下,FeMnNi合金样品存在α→ε相变,卸载时存在逆相变ε→α及逆相变引发的卸载稀疏冲击波;在高压加载下,FeMnNi合金样品存在α→ε相变,卸载时可能存在逆相变ε→γ和γ→ε行为及逆相变引发的卸载稀疏冲击波。     

含弧形微裂纹相变复合陶瓷增韧分析

弧形微裂纹是复合陶瓷内的常见现象,含少量弧形微裂纹复合陶瓷比无裂纹复合陶瓷的韧性更好,而粒子相变能够提高陶瓷的断裂韧性已经得到普遍承认.本文考虑粒子相变与弧形微裂纹的联合效应,建立含弧形微裂纹相变复合陶瓷的混合型裂纹增韧模型.首先应用压力敏感准则和应变能释放率断裂准则,对含弧形微裂纹复合陶瓷的增韧效应进行了理论预测;然后采用权函数法推导出混合型裂纹的增韧结果,分别给出了静止裂纹和稳态扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式;最后根据相变区域与弧形微裂纹相之间的关系,分析增韧结果的尺度效应.结果表明:相变对静止裂纹无增韧作用;相变对稳态扩展裂纹的增韧结果除与材料弹性模量、相变尾区高度和相变粒子的体积分数有关外,还与复合陶瓷的颗粒直径和弧形微裂纹的体积分数有关.     

TiNi相变悬臂梁的横向冲击特性实验研究

利用改装的霍普金森压杆装置对TiNi形状记忆合金圆截面悬臂梁进行了横向冲击实验研究,并与45#钢悬臂梁的实验结果进行了对比,目的是探索相变对结构动态响应的影响。结果表明:在同样冲击条件下,TiNi悬臂梁的吸能效率优于钢悬臂梁;发现冲击过程中,TiNi试件根部内侧可能形成局部相变铰,使阻力曲线的斜率发生变化;卸载后相变铰消失,TiNi悬臂梁试件基本回复原状,钢试件则留下显著的残余变形。TiNi悬臂梁的冲击特性受热弹性马氏体相变和逆相变的支配,不同于传统的弹塑性机制。