热电材料热冲击阻力性能的研究
【摘要】:随着人类科学技术的不断发展与进步,人类对清洁能源的需求量也越来越大。热电材料作为一种新型功能材料,能够在电能和热能之间实现能量相互转化。但是热电材料在服役期间常因热冲击而产生机械失效甚至断裂,因此对热电材料的热冲击应力及断裂分析是非常必要的。本论文通过解析法对热电材料内部的应力场及断裂特性进行了理论分析,完成了对单层和层合热电材料板的热冲击应力和断裂力学分析。首先通过热电材料的物理本构方程获得温度场,再根据热弹性力学的相关理论求得应力场,最后以Be2Te3基热电材料为例进行分析。发现在热冲击初始阶段热应力比较大,然后热应力随着时间的增加而逐渐减小。在瞬态过程中单层热电材料板的最大热应力发生在冷端面,而层合热电材料板的最大热应力发生在热端面。另外对含有边缘裂纹单层热电材料板完成了断裂力学分析,通过权函数法求得应力强度因子,发现板的厚度越大,相应的应力强度因子也就越大。然后通过数值法对含有边缘裂纹单层热电材料板所能承受的热冲击阻力进行了研究,发现板的厚度越大,其所能承受的热冲击阻力就越小。因此从断裂力学的角度来看,同样条件下薄板更具有良好的断裂力学性能。最后,通过数值拟合得到了计算热电材料所能承受的热冲击阻力的经验公式,此公式可以用于指导热电器件的断裂力学可靠性设计。同时,本研究对热电器件工作期间发生的机械失效也产生更加深入的理解。
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1 |
徐伟;;寻找最优热电材料[J];百科知识;2014年02期 |
2 |
;高性能热电材料研发获重大进展[J];功能材料信息;2014年01期 |
3 |
徐桂英,葛昌纯;热电材料的研究和发展方向[J];材料导报;2000年11期 |
4 |
胡淑红,朱铁军,赵新兵,周邦昌,邬震泰;热电材料:古老的课题,新的研究方法[J];功能材料;2001年02期 |
5 |
刘宏,王继扬,张承乾,滕冰,胡小波;电子晶体-声子玻璃及热电材料研究的最新进展[J];高技术通讯;2001年05期 |
6 |
朱文,杨君友,张同俊,崔昆;热电材料的最新进展[J];金属功能材料;2002年04期 |
7 |
焦正宽,汪壮兵;热电材料新进展[J];功能材料;2002年02期 |
8 |
张鹏翔,张国勇,Habermeier Hanns-ulrich;新型热电材料及其新应用(英文)[J];昆明理工大学学报(理工版);2004年04期 |
9 |
刘静,李敬锋;热电材料的应用及研究进展[J];新材料产业;2004年08期 |
10 |
李喜贵,王运志,王海英,王艳文,胡保付,李玉山,路庆凤;热电材料的研究进展[J];河南师范大学学报(自然科学版);2005年03期 |
11 |
马秋花;路朋献;;n型热电材料的研究现状[J];电工材料;2005年04期 |
12 |
于军;徐桂英;;热电材料发展动态[J];材料导报;2005年03期 |
13 |
厉英;王淑兰;张大勇;姜茂发;;热电材料的研究现状及发展[J];材料导报;2005年09期 |
14 |
李守林;杨君友;鲍思前;朱文;樊希安;张同俊;;梯度热电材料的优化设计及研究进展[J];材料导报;2005年10期 |
15 |
刘艳春;曾令可;任雪潭;税安泽;王慧;;热电材料的研究现状及展望[J];陶瓷学报;2006年01期 |
16 |
任红轩;;热电材料在能源中的应用[J];新材料产业;2006年05期 |
17 |
李玲玲;张丽鹏;于先进;;热电材料的研究进展[J];山东陶瓷;2007年02期 |
18 |
王国文;王秀峰;于成龙;江红涛;李金换;陈思涛;;梯度热电材料的研究进展[J];材料导报;2007年07期 |
19 |
徐亚东;徐桂英;葛昌纯;;新型热电材料的研究动态[J];材料导报;2007年11期 |
20 |
况学成;郝恩奇;;热电材料及其研究现状[J];中国陶瓷工业;2008年05期 |
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