金属－陶瓷梯度材料的损伤－热传导耦合理论研究

金属—陶瓷梯度材料在循环热冲击作用下的损伤和热传导的耦合问题，是梯度材料热冲击性能研究和热冲击动力学研究中的新的、重要课题之一。本项目根据梯度材料的微观结构和耦合问题的基本特征，首先利用细观力学和随机微观结构有限元方法，建立了含微裂纹三相非均质材料的组成、结构和微裂纹同热传导性能之间的定量关系，研究了热传导性能随微裂纹密度的变化规律，讨论了分散相颗粒形状和裂纹几何等细观结构参数对热传导性能的影响。在理论模型和热冲击实验研究的基础上，建立了梯度材料的组成、结构、损伤同热传导性能之间的定量关系，提出了循环热冲击性能的优化设计方法，为设计和制备高性能热防护梯度材料提供了理论基础。