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非均匀材料界面裂纹的Cell-Based光滑有限元法

蔡斌 , 周立明

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.006

为提高非均匀材料界面裂纹尖端断裂参数的求解精度，基于非均匀材料界面断裂力学、Cell-Based 光滑有限元(Cell-SFEM)和非均匀材料的互交作用积分法，提出了求解非均匀材料界面裂纹尖端断裂参数的 Cell-Based 光滑有限元法，推导了基于Cell-Based 光滑有限元法的非均匀材料的互交作用积分法，对非均匀材料间的界面裂纹尖端处正则应力强度因子进行了求解，并与参考解进行了比较，讨论了互交积分区域大小和光滑子元个数与正则应力强度因子的关系。数值算例结果表明：本方法具有很高的计算精度，对积分区域大小不敏感，可为设计、制造抗破坏非均匀材料提供依据。

关键词: Cell-Based光滑有限元法 , 非均匀材料 , 界面裂纹 , 断裂参数 , 应力强度因子

采用非均匀防热材料进行高速飞行器防热设计的防热效果研究

王安龄 , 桂业伟 , 贺立新 , 耿湘人 , 金玲

工程热物理学报

本文提出采用非均匀防热材料进行高超声速飞行器防热设计的设想,设计出外层部分为抗烧蚀、抗剪切的紧密结构材料,内层为密度轻、隔热效率高的稀松材料,中间为逐渐过渡层的非均匀防热材料,数值模拟了非均匀防热材料的烧蚀防热情况,探讨了非均匀防热材料在飞行器防热设计中应用的可行性和防热效果,通过本文研究发现采用非均匀防热材料可以降低原始材料质量消耗,大大减轻防热结构重量,减少向内部结构传导的热量,降低内部结构的温升,这些优点显示了非均匀防热材料具有很高的防热效率和广阔的应用前景.

关键词: 非均匀材料 , 热防护 , 烧蚀

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