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功能梯度半空间体的热弹性问题研究

发布时间:2018-01-11 08:21

  本文关键词:功能梯度半空间体的热弹性问题研究 出处:《力学季刊》2017年03期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 功能梯度材料 热力耦合 状态空间法 解析解


【摘要】:本文研究半空间非均匀各向同性功能梯度弹性体的热弹性问题.根据功能梯度材料热弹性体的运动方程,热传导方程以及本构方程,利用状态空间法推导出功能梯度材料的热力耦合微分方程,进一步利用特征值分析法和拉普拉斯逆变换进行求解,得到功能梯度热弹性体在分别只受温度和应力荷载作用时,时域内位移,温度,应力三个物理量的解析解.通过图表,数值分析了半空间功能梯度材料弹性体在热-力荷载作用下各物理场的响应,数值曲线的变化趋势反映了热-力荷载之间的耦合效应.这可以很好的利用在材料设计领域,通过控制材料的梯度参数来控制物理场的极值,从而为未来该材料的工厂加工设计提供理论支持.
[Abstract]:In this paper, the thermoelastic problem of inhomogeneous isotropic functionally graded elastomer in half space is studied. According to the motion equation, heat conduction equation and constitutive equation of functionally graded material thermoelastic body. The thermo-mechanical coupling differential equations of functionally graded materials are derived by the state space method, and further solved by eigenvalue analysis and Laplace inverse transformation. The analytical solutions of displacement, temperature and stress in time domain for functionally gradient thermoelastic bodies are obtained when they are only subjected to temperature and stress loads respectively. The response of semi-space functionally graded material elastomer under thermal-force load is numerically analyzed. The variation trend of the numerical curve reflects the coupling effect between the thermal-force load, which can make good use of the material design field, by controlling the gradient parameters of the material to control the extreme value of the physical field. Therefore, it can provide theoretical support for the factory process design of this material in the future.
【作者单位】: 同济大学航空航天与力学学院;
【基金】:国家自然科学青年基金(11102136) 中央高校基本科研业务费专项资金(20153671) 广西防灾减灾与结构安全重点实验室开放课题(2014ZDK08)
【分类号】:TB34
【正文快照】: 国家自然科学青年基金(11102136);中央高校基本科研业务费专项资金(20153671);广西防灾减灾与结构安全重点实验室开放课题(2014ZDK08)孙飞,硕士生.研究方向:新型材料的力学行为分析.Email:103597@tongji.edu.cn通信作者:刘五祥,副教授.研究方向:新型材料的力学行为分析.Email:

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