考慮溫度相關性功能梯度熱障涂層缸套的熱彈性分析.pdf

1、本文將由陶瓷和金屬構成的功能梯度材料運用到柴油機缸套的內壁上。陶瓷層具有很強的隔熱性能,梯度層可以緩解陶瓷和金屬由于線膨脹系數不匹配而產生的熱應力。這樣功能梯度涂層缸套既具備抗高溫氧化的能力,又滿足金屬的力學性能,有很好的應用前景。本文具體工作可以歸納為以下幾點:
　　 1.運用經驗公式,結合已有的實驗分析曲線,計算了缸套內部的平均換熱系數和平均燃氣溫度,研究了穩(wěn)態(tài)傳熱過程中缸套內層換熱系數沿缸套軸向的分布規(guī)律,確定了缸套與機架

2、間的換熱系數。
　　 2.以陶瓷ZrO2材料作為隔熱涂層,合金鋼為缸套基體材料,取功能梯度涂層的物性參數沿厚度方向按指數函數變化,針對不同的物性參數分布指數,分別計算了相應的材料參數(包括彈性模量、導熱系數、泊松比、線膨脹系數),并對不同分布指數下的缸套進行了熱彈性分析。綜合考慮隔熱效果,熱應力大小及熱應力沿厚度方向的變化率,討論了物性參數分布指數的合理數值。
　　 3.考慮到涂層的穩(wěn)定性和實際工作中的成本問題,需確定合