本論文以具界面損傷功能梯度涂層金屬板和纖維金屬層合板承受壓電、熱、機(jī)械等荷載作用下的非線性靜、動(dòng)力學(xué)行為為研究對(duì)象,綜合考慮幾何非線性、材料彈塑性、溫度效應(yīng)、壓電效應(yīng)、層間界面損傷等因素,系統(tǒng)地研究了功能梯度涂層板的彈塑性屈曲和后屈曲及纖維金屬層合板多場(chǎng)耦合作用下的非線性動(dòng)力響應(yīng)及主動(dòng)控制、非線性動(dòng)力穩(wěn)定性、分岔混沌特性和瞬態(tài)溫度場(chǎng)中板的溫度分布。該研究工作具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下。對(duì)于具功能梯度涂層金屬板結(jié)構(gòu)的彈塑性屈曲和后屈曲問(wèn)題,首先,考慮應(yīng)力球張量對(duì)彈塑性變形的影響,采用混合硬化屈服準(zhǔn)則,并對(duì)功能梯度層進(jìn)行分層處理,得到了功能梯度涂層金屬板的增量型彈塑性本構(gòu)關(guān)系;采用弱結(jié)合理論,建立了功能梯度涂層與金屬板之間的界面本構(gòu)關(guān)系;考慮Von Karman幾何非線性,建立了具界面損傷功能梯度涂層金屬板的增量型非線性平衡微分方程,在忽略幾何非線性影響的情況下,采用Galerkin方法及迭代法,確定了板的彈塑性屈曲臨界荷載;然后,運(yùn)用有限差分法及迭代法,求解了板的彈塑性后屈曲路徑。數(shù)值算例中,具體討論了界面損傷參數(shù)、誘導(dǎo)荷載比、功能梯度涂層的材料分布指數(shù)及板...

【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 復(fù)合材料彈塑性本構(gòu)理論的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 纖維金屬層合板材低速?zèng)_擊動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)界面損傷的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)熱問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作
第2章 具界面損傷功能梯度涂層金屬板的彈塑性屈曲及后屈曲分析
    2.1 前言
    2.2 功能梯度涂層與金屬板的物理方程
        2.2.1 功能梯度材料及金屬材料的混合硬化彈塑性本構(gòu)模型
        2.2.2 彈塑性本構(gòu)關(guān)系
        2.2.3 功能梯度涂層金屬板整體的彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
    2.3 具界面損傷功能梯度涂層金屬板的幾何關(guān)系
    2.4 具界面損傷功能梯度涂層金屬板的非線性平衡微分方程
    2.5 求解方法
        2.5.1 功能梯度涂層金屬板的彈塑性屈曲臨界載荷
        2.5.2 功能梯度涂層金屬板的彈塑性后屈曲路徑
    2.6 數(shù)值算例
        2.6.1 有關(guān)參數(shù)對(duì)功能梯度涂層金屬板彈塑性屈曲臨界載荷的影響
        2.6.2 有關(guān)參數(shù)對(duì)功能梯度涂層金屬板彈塑性后屈曲路徑的影響
    2.7 本章小結(jié)
第3章 定常溫度場(chǎng)中低速?zèng)_擊作用下纖維金屬層合板的非線性動(dòng)力響應(yīng)
    3.1 前言
    3.2 基本方程
        3.2.1 非線性幾何關(guān)系及本構(gòu)關(guān)系
        3.2.2 非線性運(yùn)動(dòng)控制方程
    3.3 接觸力的描述
        3.3.1 法向接觸力的求解
        3.3.2 切向接觸力的求解
    3.4 求解方法
    3.5 數(shù)值算例
    3.6 本章小結(jié)
第4章 非定常溫度場(chǎng)中壓電纖維金屬層合板的非線性動(dòng)力響應(yīng)及其主動(dòng)控制
    4.1 前言
    4.2 基本方程
        4.2.1 非線性幾何關(guān)系及本構(gòu)關(guān)系
        4.2.2 非線性運(yùn)動(dòng)控制方程
    4.3 主動(dòng)控制
    4.4 求解方法
    4.5 數(shù)值算例
        4.5.1 壓電纖維金屬層合板的非線性動(dòng)力響應(yīng)
        4.5.2 壓電纖維金屬層合板的非線性主動(dòng)控制
    4.6 本章小結(jié)
第5章 耦合場(chǎng)中具界面損傷壓電纖維金屬層合板的非線性動(dòng)力穩(wěn)定性分析
    5.1 前言
    5.2 基本方程
        5.2.1 非線性幾何關(guān)系及本構(gòu)關(guān)系
        5.2.2 非線性運(yùn)動(dòng)控制方程和邊界條件
    5.3 求解方法
    5.4 數(shù)值算例
    5.5 本章小結(jié)
第6章 定常溫度場(chǎng)中具界面損傷纖維金屬層合板的分岔與混沌分析
    6.1 前言
    6.2 基本方程
    6.3 求解方法
    6.4 數(shù)值結(jié)果與討論
        6.4.1 纖維金屬層合板的分岔與混沌行為
        6.4.2 界面損傷對(duì)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為的影響
        6.4.3 定常溫度場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為的影響
    6.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 攻讀博士學(xué)位期間所參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：4033854