陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:29402405 阅读:31 留言:0更新日期:2021-07-23 22:40
本发明专利技术公开了陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法、装置、计算机设备及存储介质,通过引入描述微孔形状复杂程度的系数,将截面形状对称规则的微孔问题转化为不规则微孔问题,进而提出了一种能够判定含类梯形截面微孔的先进陶瓷强度极限方法,为先进陶瓷的可靠应用提供指导。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法、装置、计算机设备及存储介质
本专利技术涉及陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法、装置、计算机设备及存储介质,具体涉及一种含异形微孔先进陶瓷的强度极限判,属于先进陶瓷应用的

技术介绍
先进陶瓷因其高熔点、高强度、高硬度、高耐磨性以及优异的化学稳定性和抗氧化烧蚀性能等而著称,在航空航天、机械制造、生物医药等领域有着广阔的应用前景。然而陶瓷材料的本征脆性导致其对微观缺陷特别敏感,特别是微孔。先进陶瓷由于其粉末烧结的特性导致在制备过程中不可避免的会引入微孔,且微孔的尺寸和形状各异,定量评价这些微孔对先进陶瓷强度的影响至关重要。裂纹问题可以视为微孔问题的极限情况,即微孔尖端半径达到原子级别,现有的先进陶瓷强度预测主要针对裂纹问题,如:基于表面裂纹应力强度因子经验计算的Newman-Raju模型和Strobl模型、基于裂纹垂直于最大拉应力方向的截面积与材料承载极限的定量化关系的Murakami-Endo模型和Sato-Takahashi模型。现有技术中对先进陶瓷微孔-强度定量预测模型是基于Sato-T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法,其特征在于,包括如下步骤:/n测量陶瓷表面微孔的几何形貌;/n将表面微孔的几何形貌特征参数和先进陶瓷材料参数代入预定的极限判定模型,得出与类梯形截面微孔相同截面积时,对称规则微孔作用下先进陶瓷的强度极限

【技术特征摘要】
1.陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法,其特征在于,包括如下步骤:
测量陶瓷表面微孔的几何形貌;
将表面微孔的几何形貌特征参数和先进陶瓷材料参数代入预定的极限判定模型,得出与类梯形截面微孔相同截面积时,对称规则微孔作用下先进陶瓷的强度极限σfr;
根据计算得到描述微孔形状复杂程度的系数k;
将σfr和k代入公式,得到类梯形截面微孔作用下先进陶瓷的强度极限σfi;
比较σfi与原始强度σ0的大小,若σfi<σ0,则该微孔会导致先进陶瓷在低于原始强度值时发生断裂,强度极限降低,反之,则无影响。


2.根据权利要求1所述的陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法,其特征在于,所述极限
判定模型为,
其中,KIc为断裂韧性,area为微孔垂直于拉应力方向上截面积,r为垂直于最大拉应力方向上微孔表面的尖端半径,n为与材料泊松比有关的常数,k为描述微孔形状复杂程度的系数,θ为类梯形截面微孔斜边与微孔长度方向夹角。


3.根据权利要求2所述的陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法,其特征在于,所述泊松比为0和0.3时,n为0.629和0.650,泊松比为其他值时,n值通过插值法获得。


4.根据权利要求1所述的陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法,其特征在于,所述k范围为0.82~1,不包括端点值。


5.根据权利要求2所述的陶瓷异形微孔破坏强度极限判定方法,其特征在于,当陶瓷材料中微孔尺寸和形状的不规则时,所述r取a...

【专利技术属性】
技术研发人员:王安哲赵欣源
申请(专利权)人:南京工程学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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