功能梯度材料是由多種性能不同的材料沿空間通過(guò)連續(xù)改變組分而形成,具有優(yōu)于其它傳統(tǒng)復(fù)合材料的獨(dú)特性能,應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域中。梁結(jié)構(gòu)是工程應(yīng)用中重要的構(gòu)件,而梁中的裂紋損傷會(huì)改變局部剛度等特性,使得梁的振動(dòng)特性和波傳播特性發(fā)生改變。本文首先對(duì)含裂紋的功能梯度材料歐拉梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了自由振動(dòng)特性分析。以歐拉梁理論為基礎(chǔ),給出了材料屬性沿厚度呈指數(shù)函數(shù)變化的功能梯度材料梁的自由振動(dòng)方程,并采用經(jīng)典的轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧模型來(lái)模擬梁中的裂紋。研究了梁的長(zhǎng)度、裂紋位置、裂紋深度、材料梯度和邊界條件等參數(shù)與振動(dòng)頻率之間的關(guān)系。結(jié)果表明這些參數(shù)的改變會(huì)對(duì)梁的固有頻率產(chǎn)生影響。然后對(duì)無(wú)限長(zhǎng)功能梯度材料梁進(jìn)行了輸入功率流和傳播功率流分析。建立了無(wú)限長(zhǎng)FGM歐拉梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程,采用波動(dòng)法結(jié)合梁的連續(xù)條件計(jì)算得到FGM歐拉梁的振動(dòng)特性,對(duì)完善梁和裂紋梁的輸入功率流和傳播功率流進(jìn)行了分析。討論了材料梯度、激勵(lì)頻率、裂紋深度和裂紋位置等信息與輸入功率流和傳播功率流之間的關(guān)系,為基于振動(dòng)功率流的裂紋FGM梁的損傷識(shí)別提供了理論基礎(chǔ)。最后對(duì)不同參數(shù)條件下的含裂紋功能梯度材料梁進(jìn)行了模態(tài)功率流特性分析。推導(dǎo)了FGM歐拉梁的模態(tài)功率... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

示例梁及其應(yīng)力場(chǎng)

2( , ) ( , )( , ) ( , ) ( , ) ( , )( , ) ( , )( , )EI GA x t x tx xw x t w x t x t x tGA x t x t EIx x x xw x tGAx x ( , )( , ) ( , ) ( , )( , ) ( , )( , ) ( , ) ( , )x tx t w x t EI x tx xw x t x tGA x t w x t EI x tx x x (通過(guò)比較方程(4.10)和方程(4.19)，即可看出模態(tài)功率流xP 與能量密度 e( x, t )有如系：( , )( , )xe x tP x tt x (如圖 4.2 所示，在 x 位置處有一長(zhǎng)度為 x 的無(wú)限小梁結(jié)構(gòu)微元體，左側(cè)位ix x，右側(cè)位于i1x x 。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3017872