功能梯度材料的接触力学及应用

本项目的研究工作将主要集中于功能梯度材料的若干基本接触问题及其可能的应用。首先建立功能梯度材料接触力学新的理论分析模型，该模型将适用于材料参数任意变化的情况、有摩擦滑动的情况、非轴对称的情况等。利用该模型求解接触问题的基本解- - 梯度材料半空间和有限厚度板表面受集中力作用时的三维应力位移场，以及若干典型的接触问题，包括经典的弹性Hertz接触问题、考虑摩擦的非Hertz接触问题、刚性压头问题、准静态的摩擦滑移接触问题等。考查材料参数梯度变化的不同形式对接触力学特性的影响。利用所得结果研究接触力学在功能梯度材料的压痕力学和接触损伤问题中可能的应用，如材料参数梯度指数的压痕测量法、通过控制材料参数的梯度变化实现材料表面抗接触摩擦损伤的优化设计等。该项目的研究将为功能梯度材料的应用提供理论基础，对材料表面抗接触摩擦损伤的优化设计具有积极的意义。