功能梯度材料的进展

功能梯度材料是一种新型复合材料，介绍了功能梯度材料的概念，制备工艺，应用领域，设计方法及其特征评价，并讨论了功能梯度材料研究的主要方面。     

功能梯度材料的研究现状及应用

为了对功能梯度材料的发展趋势进行探讨,从功能梯度材料的概念、性质、开发背景、研究现状（包括材料设计、材料制备、材料性能评价）以及在航天、核领域、生物医学、化学、电磁、民用建筑等方面的广泛应用．对功能梯度材料以后的发展趋势进行了简单的预测．同时指出,功能梯度材料的研究应将基础理论研究同工艺制造及性能评价结合起来,以促进梯度材料技术更快发展．     

梯度功能材料的性能评价研究

梯度功能材料(FGM)是组成和性能呈连续变化的先进材料。FGM的性能评价是设计和制备优质FGM的重要内容。在此详细叙述了当前FGM的力学性能、热震性能、压缩性能和热处理性能的评价方法及实验手段，提出了FGM性能评价的发展方向。     

梯度功能材料热应力缓和优化设计

在研究梯度功能材料热应力缓和优化问题时,提出了一个分析梯度功能材料中间层体积组分规律的关系式,并运用这个关系式,结合优化理论,对热应力缓和梯度功能材料进行了计算,并得出一些对梯度功能材料设计有价值的结论。     

磁性高分子材料的研究进展

综述了结构型和复合型两类磁性高分子材料的制备方法、结构及性能的研究进展 ,并讨论了磁性能的影响因素     

梯度功能材料轴承的热弹性分析

针对梯度功能材料圆柱壳的轴对称热弹性响应和球壳的球对称热弹性响应提出了简单而精确的解。类似于复合材料层合结构的研究，将梯度功能材料圆柱壳或球壳沿厚度分为若干层，各层视为均匀材料，从而导出温度解、位移解和应力解。只要层数足够大，其解将收敛于精确解。算例检验了解的收敛性，讨论了分层数的选取以及材料和结构参数对热弹性响应的影响。所述方法对非均匀材料结构的分析具有借鉴作用。     

高分子梯度玻璃的研制和表征

利用溶胶凝胶法制备高分子梯度玻璃前体,在这个体系中加入钛酸丁酯,形成高分子梯度玻璃。采用X射线散射能谱（EDAX）吸收光谱仪、隧道扫描电子显微镜（SEM）、射线衍射仪（XRD）对产品进行了表征,发现在样品（棒状）中钛离子浓度由中心向边缘逐渐降低,呈梯度分布,样品在可见光范围内无明显的吸收峰,说明样品有较好的光学透明性,材料的颗粒的颗粒分布均匀,粒径的大小为40－60nm,说明其有机相和无机相是均匀混合的,材料中没有明显的晶态物质。     

功能梯度材料结构拓扑优化设计研究

在航天飞行器材料与结构的设计中,提高性能和减轻重量始终是两大主要任务.功能梯度材料(FGM)的概念是针对高速航天器中材料的应力缓和问题提出的;拓扑优化则是现代优化设计中减重设计的重要手段.文章根据拓扑优化的概念和功能梯度材料的概念之间存在的紧密联系,本质上都考虑了材料属性的连续性改变,基于SIMP模型,并采用凸规划求解策略以及周长控制方法,实现了功能梯度MBB梁和功能梯度夹层结构中夹芯的拓扑构型设计,设计结果揭示了功能梯度材料中性能指数和材料模型对优化构型中材料分布的影响规律.     

梯度功能材料热应力缓和优化设计

在研究梯度功能材料效应力缓和优化问题时,提出了一个分析梯度功能材料中间层体积组分规律的关系式．并运用这个关系式．结合优化理论,对效应力缓和梯度功能材料进行了计算,并得出一些对梯度功能材料设计有价值的结论。     

梯度功能材料热弹性应力的分析方法

本文介绍了近年来国外有关梯度功能材料热弹性应力问题的最新研究方法，并对其方法特点进行了评述．     

生土基梯度功能墙体材料改性研究

回顾了国内外生土建筑的发展现状,分析了目前生土基材料改性研究和应用中存在的问题,提出引入梯度概念进行改性的设计思路．     

金属－陶瓷梯度材料的弹性和弹塑性设计

系统研究了金属－陶瓷梯度材料在不同组成分布情况下的制备热应力分布规律和特征，提出了优化梯度材料组成和控制梯度材料破坏的方法，考虑了弹性和弹塑性二种设计方法，讨论了二种设计方法的特点和不同，结果表明，对于由韧性金属和陶瓷合成的梯度材料，弹塑性设计比弹性设计更为合理。     

MgO/Ni系FGM的热应力缓和特性设计

对于MgO/Ni系FGM材料,分别用实验和微观力学模型测定和计算了用于热应力缓和设计的各物性参数。结合烧结体的显微结构,讨论了二种结果之间存在差异的原因。用有限元方法计算了FGM的热应力,得到MgO/Ni系FGM的综合设计准则。     

梯度功能材料热传导问题的泛函和变分原理

本文尝试从梯度功能材料热传导问题的控制方程出发，证明了梯度功能材料在其物性系数为坐标变量约函数时的三维热传导问题的泛画是存在的，导出了相应约泛函，建立了相应的变分原理．     

过共晶Al-16%Si合金梯度功能材料的组织与性能

采用离心技术成功地制备了过共晶Al 1 6%Si合金梯度功能材料。采用金相及扫描电子显微镜、HV 5型小负荷维氏硬度计及销盘式ML 1 0 0型磨粒磨损试验机研究了该梯度功能材料的组织、硬度及耐磨性的分布规律。结果表明 ,由于Si的密度比Al液的密度稍低 ,在离心力场中初晶硅向试样内侧移动。Al 1 6%Si合金梯度功能材料的组织分布为 :最内层初晶硅含量最多、尺寸也最大 ,由内向外 ,初晶硅的体积分数及尺寸均逐渐减小 ,且呈梯度变化。在外层一定厚度内 ,完全不含初晶硅 ;硬度分布为内层硬度较高 ,由内向外硬度逐渐减小 ,呈梯度分布 ;耐磨性由内向外呈梯度下降趋势     

梯度功能材料拟静态热弹性问题的泛函和变分原理

本文从梯度功能材料拟静态热弹性问题的控制方程出发,说明了梯度功能材料在其物性系数为坐标变量的函数时的三维拟静态热弹性问题的泛函是存在的,导出了相应的泛函,并建立了相应的变分原理.     

Genetic Algorithm for the Thermal Stresses Optimum Design of Functionally Gradient Material Plate

Based on the thermal stress distribution for functionally gradient material (FGM) plates, a Genetic Algorithm (GA) method for the thermal stresses optimum design of FGM plate with computer technologies is given. The minimum thermal stresses combination distribution for FGM is obtained.     

细观结构参数对功能梯度压电板的力场和挠度场的影响

假定功能梯度压电材料的物性参数沿着厚度方向,按照幂函数、e指数函数及正弦函数3种不同的梯度模型分布,从三维电弹性耦合的基本方程出发,采用层合模型并利用状态变量法对功能梯度压电板的应力场和挠度进行分析.分别考虑作用机械荷载和电荷载,并且在此基础上分析了不同的材料组份和几何尺寸对功能梯度压电材料的板得力场和挠度场的影响,并对数值结果进行了对比分析研究.为功能梯度压电结构设计及材料优化提供一定参考依据.