發(fā)布時間：2018-05-13 13:19

  本文選題：功能梯度材料 + 有限元��； 參考：《揚州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：功能梯度復(fù)合材料具有良好的強度和耐熱沖擊性,其優(yōu)越的高強度和耐熱沖擊性源于功能梯度復(fù)合材料消除了兩種或多種材料的接觸界面,緩解了界面處的熱應(yīng)力集中。由不同的梯度組合,其物理力學(xué)性能有了很大的改進(jìn)。在相同熱荷載條件下,純金屬的抗熱沖擊性能低于純陶瓷板,而當(dāng)梯度參數(shù)合適時,功能梯度復(fù)合材料板的抗熱沖擊性能優(yōu)于陶瓷板,體現(xiàn)了功能梯度復(fù)合材料抗熱沖擊的優(yōu)越性。本文采用線性理論,用數(shù)值計算方法分析了功能梯度復(fù)合材料板的前屈曲力學(xué)行為。通過變分原理和最小勢能原理建立了功能梯度復(fù)合材料板在面內(nèi)載荷作用下的穩(wěn)定性控制方程。采用有限元法研究功能梯度復(fù)合材料板的屈曲問題。采用基于物理中面的功能梯度復(fù)合材料板理論,消除了拉彎耦合項,控制方程的邊界條件更加簡便,在處理功能梯度復(fù)合材料板時比基于幾何中面的層合板理論更加簡潔方便。此理論在應(yīng)用工程領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。本文數(shù)值結(jié)果與已有文獻(xiàn)進(jìn)行了比較,證明了本文研究方法的正確性。詳細(xì)分析了不同機械荷載包括單向均布荷載,雙向均布荷載,剪切荷載,對不同邊界條件功能梯度材料板無量綱臨界荷載的影響。還討論了面內(nèi)荷載,梯度指數(shù),不同邊界約束對屈曲特性的影響。
[Abstract]:Functionally graded composites have good strength and heat resistance impact, and their superior high strength and heat resistance impact are due to the elimination of contact interface between two or more materials and the relaxation of thermal stress concentration at the interface. The physical and mechanical properties have been greatly improved by different gradient combinations. Under the same thermal load, the thermal shock resistance of pure metal is lower than that of pure ceramic plate, and the thermal shock resistance of functionally graded composite plate is better than that of ceramic plate when the gradient parameters are appropriate. The advantages of thermal shock resistance of functionally graded composites are demonstrated. In this paper, the prebuckling mechanical behavior of functionally graded composite plates is analyzed by means of linear theory and numerical method. The stability control equations of functionally graded composite plates under in-plane loading are established by means of variational principle and minimum potential energy principle. The buckling problem of functionally graded composite plates is studied by finite element method. Using the theory of functionally graded composite plate based on physical middle plane, the coupling term of tension and bending is eliminated, and the boundary condition of the governing equation is more convenient, and the theory of laminated plate based on geometric middle plane is more concise and convenient than the theory of laminated plate based on geometric middle plane in the treatment of functionally graded composite plate. This theory has obvious advantages in the field of applied engineering. The numerical results in this paper are compared with the previous literatures, and the correctness of this method is proved. The effects of different mechanical loads, including unidirectional uniform load, bidirectional uniform load and shear load, on the dimensionless critical loads of functionally graded material plates with different boundary conditions are analyzed in detail. The effects of in-plane loads, gradient exponents and different boundary constraints on buckling characteristics are also discussed.
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V250

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本文編號：1883316