热载荷作用下含裂纹功能梯度板的有限元分析

为深入理解功能梯度材料的热断裂行为,研究了热载荷作用下任意热机械属性功能梯度材料板的裂纹尖端特性.利用解析方法推导了不含裂纹功能梯度板的温度场和热应力场,根据叠加法,把热应力场转化为裂纹表面载荷,采用基于非均匀单元的有限元方法计算分析了稳态热载荷下功能梯度板的裂纹尖端特性,并针对不同材料热机械属性分布形式,考察了热应力强度因子的变化规律.研究结果表明,材料属性的分布形式对热应力强度因子的变化规律具有显著影响,这说明只假设材料属性为某一特定函数形式的做法,不能充分反映各种实际功能梯度材料属性分布形式对裂纹尖端特性的影响.