以经典无限大叠层板理论和热弹性力学为基础,通过自行开发的计算机辅助设计系统对SiC/C FGM中的热应力分布进行了理论分析,得到制备SiC/C的功能梯度材料最佳工艺参数.采用热压烧结工艺,在1950℃,25 MPa和保温1h的条件下制备出了F4和F7两种无宏观缺陷的块体SiC/C功能梯度材料.采用SEM对FGM微观结构进行了观察.500℃室温淬水实验表明,按最佳参数制备的功能梯度材料F7具有良好的抗热震性能

基于经典的叠层板理论和热弹性力学的有关理论,合理简化边界条件,建立了一维非对称热应力缓和型功能梯度材料(DFM)分析模型。推导出FGM在稳态温度场下温度分布函数及热应力分布函数。在此基础上,开发出了非对称热应力缓和型功能梯度材料计算机辅助设计系统FGMCAD.FGMCAD的作用在于能够通过改变FGM的各项设计参数来实现残余应力和工作应力在FGM中的分布达到最优。还给出了在设计1个FGM时系统的运行实例

针对冷轧带钢生产现场常见的板形翘曲缺陷，应用辛弹性力学方法对因材料纵向延伸在厚度方向上出现不均匀而导致带钢翘曲变形的现象及过程进行了解析研究，通过建立和求解带钢翘曲变形力学模型，推导获得带钢翘曲度大小和不均匀纵向延伸的关系.在选择通用有限元软件验证了基于辛弹性力学方法的带钢翘曲变形力学模型及计算结果的正确性的基础上，计算得到了各个影响因素对翘曲变形的影响规律.计算结果表明，带钢翘曲度大小随着带钢上下表面纵向延伸差和横向与纵向延伸差比值的增大而线性地增大，随着带钢厚度增大而减小，随着带钢宽度增大而呈二次关系增大.最后，应用辛弹性力学方法带钢翘曲变形模型，研究了C翘向L翘的转化现象，建立了C翘转化为L翘的力学模型，获得其转化关系公式，并通过现场实验验证了转化公式的准确性

这里所指的平面应变状态，实际上是平面应力所对应的应变状态，它与弹性力学中所说 的平面应变状态不同。 由于最大应变往往发生于受力构件的表 面，而表面上的点一般都可按平面应变状态进 行分析