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《SOFC陶瓷层合复合材料板的界面应力数值模拟与表面裂纹研究【开题报告+文献综述+毕业设计】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、毕业论文开题报告工程力学SOFC陶瓷复合材料板的界面应力数值模拟与表面裂纹研究1 选题的背景与意义近几年，国内兴起了新能源材料的研发和制备工作，其中的固体氧化物燃料电池(SOFC)就是一种新型的陶瓷层合复合材料，它的研制已备受国家十二五规划的重视。因固体氧化物燃料电池的制备过程在800度左右的高温环境中，且其本身属于脆性材料，易产生微裂纹甚至断裂情况。而裂纹是影响固体氧化物燃料电池本身性能的关键要素。因此，有必要对此类新材料中的力学问题进行研究。尤其是高温环境下，SOFC这种新型陶瓷层合复合材料薄板
2、的界面应力分布规律及其表面裂纹扩展特性需要进行深入的研究。其结果将为SOFC的研制和电池性能的提高给予一定的理论指导。2 研究的基本内容与拟解决的主要问题研究的基本内容是：根据复合材料力学基本理论，应用商用有限元计算分析软件Ansys计算分析SOFC陶瓷层合复合材料板在常温和8000C高温两种环境下，其受均布压载荷作用时的层间应力分布规律，并定性分析其受均布载荷以及集中载荷两种类型的压载荷作用时易发生表面裂纹的位置。拟解决的主要问题是，通过数值模拟，得出：在常温下和8000C高温下其裂纹扩展程度的区
3、别以及应力最大位置的变化。3 研究的方法与技术路线根据复合材料力学基本理论、热力学基本理论和有限元法，应用商用有限元计算分析软件Ansys进行数值模拟。4 研究的总体安排与进度4.1 研究的总体安排1)首先，调研国内外相关文献资料，总结已有文献成果和目前研究现状。2)根据已有研究成果和工程应用情况，分析计算陶瓷复合材料板在高温环境下的力学性能，主要包括应力分布规律和裂纹扩展特性。4.2 研究进度142010.11.20-2010.12.31完成文献调研工作，写出文献调研总结；提交开题报告。2011.
4、01.01-2011.5.13完成毕业论文，并提交指导教师修改，在提交后的一周内(2011.5.13之前)完成定稿。2011.05.14-2010.5.27进行本科毕业论文答辩。2011.05.28-2010.6.17参与本科毕业论文评优活动。参考文献[1]焦更生,李贺军,李克智,王创.陶瓷复合材料的发展及其应用[J].渭南师范学院学报,2006,21(2):58~62.[2]辛钧,李伟信.延性夹层层状陶瓷复合材料的研究进展[J].中国陶瓷,2010,46(7):3~5.[3]徐旭东,顾峰,张保卫.
5、LaPO4/Y~ZrO2陶瓷复合材料的力学性能和可加工性研究[J].人工晶体学报,2008,37(4):829~832.[4]张士军,魏亦军.固体氧化物燃料电池的研究进展[J].淮南师范学院学报,2006,3(8):53~56.[5]王绍荣.固体氧化物燃料电池简介[J].节能论坛,2007,3:32~34.[6]韩苗苗,沈炯,李益国.固体氧化物燃料电池的多模型预测控制方法研究[J].华东电力,2009,37(10):1767~1770.[7]谢德明.固体氧化物燃料电池失效快速判断激励探讨[J].电池
6、工业,2008,11(5):330~332.14毕业论文文献综述工程力学SOFC陶瓷复合材料板的界面应力数值模拟与表面裂纹研究1 文献检索范围1.中文科技期刊全文库(维普)1989-2010.102.中国学位论文全文数据库(万方)1980-2010.103.中国学位论文文摘数据库(万方)1980-2010.104.中国学术会议论文全文数据库(万方)1985-2010.105.中国学术会议论文文摘数据库(万方)1985-2010.106.中国科技成果数据库(万方)1983-2010.107.数字化期刊
7、全文数据库(万方)1998-2010.108.中国期刊网全文数据库(同方)1983-2010.102 课题的研究历史与研究现状2.1 引言复合材料是以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成的材料。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。复合材料的特点主要体现在以下两个方面[1]：一是各组分在性能上有“协同作用
8、”，它不仅能维持原各组分的优点，而且产生原各组分所不具备的新性能；二是具有可设计性。总的来看，复合材料具备多种优良的性能，如刚度大，强度高，重量轻，耐腐蚀，耐高温，抗疲劳等，而这些特点都是单一材料所不及的。从整体上讲，陶瓷复合材料起步较晚，发展较为缓慢，主要原因有以下两点：一是由于陶瓷增强材料出现的比较晚，二是其本身烧结工艺复杂[2]。但是14它特有耐高温的物理性能，一直是科学界关注和研究的热点内容。随着近几年各种性能优良的陶瓷增强材料的出现、烧结工艺的长进、新型复合
