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对称型陶瓷层状复合材料中的残余应力分析

包亦望 , 苏盛彪 , 黄肇瑞

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.05.001

针对由层间约束引起的层内残余应力,提出了用于描述层合材料应力应变状态的非均匀应变模型.利用非均匀应变模型推导出对称型层合材料由层间约束引起的层内残余应力的解析表达式,得到层内应力和界面应力沿长度方向分布的变化规律.指出轴向残余应力是层间界面剪应力造成的,是位置的函数;论证了由于表层材料受力的非对称性,界面必定存在正应力,且界面正应力须自平衡,界面正应力亦为长度方向上位置的函数.针对Si3N4-Si3N4/TiN-Si3N4三层及多层(2N+1)对称型陶瓷基层状复合材料,研究了残余应力对强界面结合的层合材料宏观力学性能和裂纹扩展行为的影响和作用.结果表明,材料的宏观性能随着残余应力的变化而变化,其变化规律与理论计算的结果吻合.

关键词: 预应力陶瓷 , 层状复合材料 , 残余应力 , 界面正应力 , 非均匀应变模型

球压法在线评价脆性材料的强度特性和残余应力

包亦望 , 陈志城 , 苏盛彪

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.04.032

针对接触应力和压痕临界载荷的应力分布,通过应力梯度效应讨论分析了产生球压裂纹中的几个传统强度理论无法解释的问题.利用均强度准则提出了一种脆性材料局部强度和表面残余应力的压痕测试方法,并建立了一种简便的强度保证试验技术,对脆性构件的非破坏性能评价有实用意义.

关键词: 球压法 , 局部强度 , 保证试验 , 脆性材料

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