功能梯度材料梁隨機(jī)響應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-27 11:54
功能梯度材料(FGM)是一種由陶瓷和金屬?gòu)?fù)合而成的新型非勻質(zhì)復(fù)合材料,因其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能和潛在的應(yīng)用價(jià)值受到人們的高度重視,FGM的力學(xué)行為研究引起世界各國(guó)學(xué)者廣泛關(guān)注。本文選擇材料屬性沿厚度方向按各組分體積呈冪分布的FGM梁為研究對(duì)象,基于Euler梁模型,分別研究了功能梯度材料梁的線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)、非線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)、含黏彈性阻尼項(xiàng)隨機(jī)響應(yīng)和基于FGM梁的壓電能量收集系統(tǒng)的隨機(jī)響應(yīng),具體內(nèi)容包括以下四個(gè)方面:(1)基于Euler梁線(xiàn)彈性理論建立功能梯度材料梁線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)方程,運(yùn)用伽遼金方法研究了隨機(jī)激勵(lì)作用下功能梯度梁的線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)。分析了不同材料梯度指數(shù)、載荷強(qiáng)度及梁長(zhǎng)細(xì)比對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。(2)引入系統(tǒng)軸向力的影響,運(yùn)用等效線(xiàn)性化方法研究了功能梯度材料梁的非線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)。將大變形功能梯度材料梁結(jié)果與退化的線(xiàn)性功能梯度材料梁結(jié)果進(jìn)行比較,分析了非線(xiàn)性項(xiàng)對(duì)系統(tǒng)均方位移響應(yīng)的影響,并討論了不同的材料梯度指數(shù)、梁長(zhǎng)細(xì)比及載荷強(qiáng)度對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)的影響。(3)引入黏彈性作用力的影響,對(duì)FGM梁非線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)方程組進(jìn)行一階伽遼金近似,采用廣義諧波變換將黏彈力近似為擬線(xiàn)性阻尼和擬線(xiàn)性剛度。運(yùn)用等效非線(xiàn)性化方法...
【文章來(lái)源】:中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 功能梯度材料概述
1.3 與本課題相關(guān)的研究進(jìn)展
1.3.1 功能梯度材料梁的研究現(xiàn)狀
1.3.2 能量收集系統(tǒng)
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 功能梯度材料梁線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)
2.1 線(xiàn)性隨機(jī)系統(tǒng)
2.1.1 控制方程
2.1.2 均方位移
2.2 蒙特卡羅模擬
2.3 算例和討論
2.4 本章小結(jié)
3 功能梯度材料梁非線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)
3.1 等效線(xiàn)性化方法
3.2 考慮軸向力的功能梯度材料梁非線(xiàn)性隨機(jī)系統(tǒng)
3.2.1 控制方程
3.2.2 等效線(xiàn)性化方法
3.2.3 響應(yīng)位移函數(shù)
3.3 算例和討論
3.4 本章小結(jié)
4 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁隨機(jī)響應(yīng)分析
4.1 等效非線(xiàn)性化方法
4.2 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁系統(tǒng)
4.2.1 控制方程
4.2.2 等效非線(xiàn)性化方法
4.3 算例和討論
4.4 本章小結(jié)
5 功能梯度材料梁能量收集系統(tǒng)
5.1 能量收集系統(tǒng)方程建立
5.1.1 參數(shù)模型建立
5.1.2 力學(xué)控制方程
5.1.3 動(dòng)力彎曲下壓電層的耦合電路方程
5.1.4 彎曲振型函數(shù)
5.2 等效線(xiàn)性系統(tǒng)
5.3 算例和討論
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]功能梯度材料微梁的熱彈性阻尼研究[J]. 許新,李世榮. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]懸臂梁式壓電能量收集器的建模與分析[J]. 陳定方,沈威,明廷鑫,黃志威. 南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]梯形載荷作用下功能梯度簡(jiǎn)支梁彎曲的解析解[J]. 李華東,梅志遠(yuǎn),朱錫,張穎軍. 船舶力學(xué). 2015(Z1)
[4]金屬-陶瓷功能梯度材料發(fā)展及其電火花加工展望[J]. 王振龍,程健,耿雪松,王玉魁. 電加工與模具. 2013(04)
[5]功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李信,劉海昌,滕元成,魯偉員. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(S1)
[6]功能梯度材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J]. 馬濤,趙忠民,劉良祥,高超,黃雪剛. 化工科技. 2012(01)
[7]功能梯度材料梁在后屈曲構(gòu)形附近的自由振動(dòng)[J]. 李清祿,李世榮. 振動(dòng)與沖擊. 2011(09)
[8]任意載荷作用下各向異性功能梯度梁的解析解和半解析解[J]. 黃德進(jìn),丁皓江,陳偉球. 中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)). 2009(06)
[9]簡(jiǎn)支功能梯度變厚度梁的彈性力學(xué)解[J]. 徐業(yè)鵬,周叮. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[10]功能梯度材料的黏彈性斷裂問(wèn)題[J]. 李偉杰,王保林,張幸紅. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]基于壓電厚膜的MEMS振動(dòng)能量采集器研究[D]. 唐剛.上海交通大學(xué) 2013
[2]功能梯度材料梁和圓板在隨動(dòng)載荷作用下的靜動(dòng)態(tài)響應(yīng)[D]. 李清祿.蘭州理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]考慮縱向振動(dòng)的功能梯度材料梁的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)行為分析[D]. 梁波.蘭州理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3163424
【文章來(lái)源】:中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 功能梯度材料概述
1.3 與本課題相關(guān)的研究進(jìn)展
1.3.1 功能梯度材料梁的研究現(xiàn)狀
1.3.2 能量收集系統(tǒng)
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 功能梯度材料梁線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)
2.1 線(xiàn)性隨機(jī)系統(tǒng)
2.1.1 控制方程
2.1.2 均方位移
2.2 蒙特卡羅模擬
2.3 算例和討論
2.4 本章小結(jié)
3 功能梯度材料梁非線(xiàn)性隨機(jī)響應(yīng)
3.1 等效線(xiàn)性化方法
3.2 考慮軸向力的功能梯度材料梁非線(xiàn)性隨機(jī)系統(tǒng)
3.2.1 控制方程
3.2.2 等效線(xiàn)性化方法
3.2.3 響應(yīng)位移函數(shù)
3.3 算例和討論
3.4 本章小結(jié)
4 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁隨機(jī)響應(yīng)分析
4.1 等效非線(xiàn)性化方法
4.2 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁系統(tǒng)
4.2.1 控制方程
4.2.2 等效非線(xiàn)性化方法
4.3 算例和討論
4.4 本章小結(jié)
5 功能梯度材料梁能量收集系統(tǒng)
5.1 能量收集系統(tǒng)方程建立
5.1.1 參數(shù)模型建立
5.1.2 力學(xué)控制方程
5.1.3 動(dòng)力彎曲下壓電層的耦合電路方程
5.1.4 彎曲振型函數(shù)
5.2 等效線(xiàn)性系統(tǒng)
5.3 算例和討論
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]功能梯度材料微梁的熱彈性阻尼研究[J]. 許新,李世榮. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]懸臂梁式壓電能量收集器的建模與分析[J]. 陳定方,沈威,明廷鑫,黃志威. 南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]梯形載荷作用下功能梯度簡(jiǎn)支梁彎曲的解析解[J]. 李華東,梅志遠(yuǎn),朱錫,張穎軍. 船舶力學(xué). 2015(Z1)
[4]金屬-陶瓷功能梯度材料發(fā)展及其電火花加工展望[J]. 王振龍,程健,耿雪松,王玉魁. 電加工與模具. 2013(04)
[5]功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李信,劉海昌,滕元成,魯偉員. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(S1)
[6]功能梯度材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J]. 馬濤,趙忠民,劉良祥,高超,黃雪剛. 化工科技. 2012(01)
[7]功能梯度材料梁在后屈曲構(gòu)形附近的自由振動(dòng)[J]. 李清祿,李世榮. 振動(dòng)與沖擊. 2011(09)
[8]任意載荷作用下各向異性功能梯度梁的解析解和半解析解[J]. 黃德進(jìn),丁皓江,陳偉球. 中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)). 2009(06)
[9]簡(jiǎn)支功能梯度變厚度梁的彈性力學(xué)解[J]. 徐業(yè)鵬,周叮. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[10]功能梯度材料的黏彈性斷裂問(wèn)題[J]. 李偉杰,王保林,張幸紅. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]基于壓電厚膜的MEMS振動(dòng)能量采集器研究[D]. 唐剛.上海交通大學(xué) 2013
[2]功能梯度材料梁和圓板在隨動(dòng)載荷作用下的靜動(dòng)態(tài)響應(yīng)[D]. 李清祿.蘭州理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]考慮縱向振動(dòng)的功能梯度材料梁的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)行為分析[D]. 梁波.蘭州理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3163424
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