功能梯度椭圆柱壳的热力耦合屈曲分析
本文选题：功能梯度材料 + 椭圆柱壳 ； 参考：《华南理工大学学报(自然科学版)》2017年05期
【摘要】：假设功能梯度材料中陶瓷组分体积分率服从幂率分布,材料属性沿厚度方向连续变化且与温度相关,采用经典的Donnell壳体理论和伽辽金原理研究了功能梯度材料椭圆柱壳的热力耦合屈曲问题.推导了功能梯度椭圆柱壳的屈曲控制方程及屈曲临界温度的解析表达式,分析了均匀分布、线性分布及非线性分布(考虑热传导效应)的温升环境对材料物性的温度相关性的影响,以及屈曲临界温度随截面离心率、材料组分参数的变化规律.结果表明:材料物性温度相关性对屈曲临界温度的影响较大,若将其忽略,可能导致屈曲临界温度被高估15%;在考虑物性温度相关性的情况下,均匀温升作为温度公式的简化,可能导致对真实结构屈曲临界温度的低估;屈曲临界温度随着椭圆截面离心率、径厚比及组分参数的增大而减小.
[Abstract]:Assuming that the integral rate of ceramic components in functionally graded materials is distributed according to the power rate, the properties of the materials vary continuously along the thickness direction and are related to temperature. The classical Donnell shell theory and Galerkin principle are used to study the coupled thermal buckling of functionally graded elliptic cylindrical shells. The buckling control equation of functionally graded elliptic cylindrical shells and the analytical expression of critical buckling temperature are derived, and the uniform distribution is analyzed. The influence of temperature rise environment of linear distribution and nonlinear distribution (considering heat conduction effect) on the temperature dependence of material physical properties, and the variation of critical buckling temperature with the centrifugal rate and component parameters of the material. The results show that the dependence of physical property temperature on the critical buckling temperature has a great influence on the critical buckling temperature. If it is ignored, the critical buckling temperature may be overestimated by 15%, and the uniform temperature rise is taken as the simplification of the temperature formula under the consideration of the physical property temperature correlation. The critical temperature of buckling decreases with the increase of the centrifugal ratio of elliptical section, the ratio of diameter to thickness and the component parameters.
【作者单位】： 华南理工大学土木与交通学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11402093) 机械结构强度与振动国家重点实验室开放课题(SV2016-KF-08) 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015ZZ130)~~
【分类号】：TB34
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 仲政;吴林志;陈伟球;;功能梯度材料与结构的若干力学问题研究进展[J];力学进展;2010年05期
2 黄怀纬;韩强;冯能文;樊学军;;温度梯度下功能梯度材料圆柱壳的热屈曲[J];华南理工大学学报(自然科学版);2009年06期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 周平;沈纪苹;姚林泉;胡统号;;基于Levinson三阶剪切理论的功能梯度轴对称圆板特征值问题求解[J];力学季刊;2017年02期
2 张靖华;赵幸幸;李世荣;;Hamilton体系下功能梯度梁的热冲击动力屈曲分析[J];爆炸与冲击;2017年03期
3 黄怀纬;饶东海;;功能梯度椭圆柱壳的热力耦合屈曲分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2017年05期
4 田建辉;马轮轮;冯孝周;;功能梯度材料位移响应问题的条单元法[J];西安工业大学学报;2017年02期
5 魏星;陈莘莘;童谷生;万云;;基于自然单元法的功能梯度板固有频率优化[J];力学季刊;2017年01期
6 邵玉龙;段庆林;李锡夔;张洪武;;功能梯度材料的二阶一致无网格法[J];工程力学;2017年03期
7 岳世燕;杨真真;谢峰;黄立新;;基于模态应变能法功能梯度Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁模型对损伤识别的影响分析[J];玻璃钢/复合材料;2017年02期
8 张靖华;吕亚丽;;功能梯度梁在轴向移动载荷作用下的动态响应[J];科学技术与工程;2016年34期
9 李清禄;栾玮荻;李世荣;;功能梯度材料圆板在随从力作用下的稳定性[J];玻璃钢/复合材料;2016年10期
10 邓子玉;陈丽婷;;梯度功能材料的梯度设计与应力分析[J];沈阳理工大学学报;2016年05期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈伟球;赵莉;;功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法[J];力学学报;2009年04期
2 刘五祥;仲政;;任意梯度分布简支功能梯度板的三维弯曲分析[J];复合材料学报;2009年02期
3 李尧臣;亓峰;仲政;;功能梯度压电材料圆板的简化理论与解析解[J];力学学报;2008年05期
4 程红梅;曹志远;仲政;;不同功能梯度材料组分板件的跨尺度动力特性分析[J];中国矿业大学学报;2008年05期
5 许蔚;孟庆杰;李俊;;功能梯度材料的数字散斑相关方法实验研究[J];哈尔滨工业大学学报;2008年09期
6 曹志远;程红梅;;具有细观结构新材料跨尺度分析的细观元法[J];数值计算与计算机应用;2008年03期
7 杨博;丁皓江;陈伟球;;Elasticity solutions for functionally graded plates in cylindrical bending[J];Applied Mathematics and Mechanics(English Edition);2008年08期
8 ;Three-dimensional analytical solution for a transversely isotropic functionally graded piezoelectric circular plate subject to a uniform electric potential difference[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2008年08期
9 许蔚;姚学锋;;线性规律功能梯度材料断裂行为实验研究[J];力学学报;2008年04期
10 ;Mechanical analysis of functionally graded plates based on the input data of metallographic diagrams[J];Chinese Science Bulletin;2008年09期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李玉龙,周宏霞,徐绯,郭伟国;组份成分分布规律对功能梯度防护装甲动态响应的影响[J];复合材料学报;2005年04期
2 曹志远,王华宁;功能梯度开孔矩形板的动力特性解[J];功能材料;2005年08期
3 朱昊文;李尧臣;杨昌锦;;功能梯度压电材料板的有限元解[J];力学季刊;2005年04期
4 于涛;仲政;;均布荷载作用下功能梯度悬臂梁弯曲问题的解析解[J];固体力学学报;2006年01期
5 程红梅;曹志远;;复杂边界条件功能梯度板三维分析的细观元法[J];工程力学;2006年12期
6 于涛;仲政;;功能梯度压电悬臂梁的弯曲分析[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2006年05期
7 郭丽芳;李星;;含有垂直于边界的裂纹的功能梯度压电条与功能梯度条粘结的静态问题[J];兰州大学学报(自然科学版);2007年06期
8 柳彬彬;方诗圣;;细观结构参数对功能梯度压电板的影响[J];山西建筑;2008年05期
9 曹志远;;功能梯度壳体力学的一般理论[J];玻璃钢/复合材料;2008年02期
10 曹志远;唐寿高;程国华;;复杂形状及开孔功能梯度板的三维分析[J];应用数学和力学;2009年01期
相关会议论文 前10条
1 丁皓江;杨博;陈伟球;;功能梯度板柱面弯曲的弹性力学解[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年
2 边祖光;陈伟球;丁皓江;;单跨及多跨功能梯度板的柱形弯曲[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年
3 尚尔涛;仲政;;均布荷载作用下功能梯度热释电材料矩形板的三维精确解[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年
4 于涛;仲政;;功能梯度悬臂梁受复杂载荷作用问题的解析解[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年
5 贾尚帅;杨志安;;受机械力作用金属/陶瓷功能梯度板的亚谐共振研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（9）[C];2007年
6 杨志安;贾尚帅;;受机械力作用金属/陶瓷功能梯度板的非线性振动模型[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（9）[C];2007年
7 杨志安;贾尚帅;;受机械力作用金属/陶瓷功能梯度板的超谐共振研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（9）[C];2007年
8 程红梅;曹志远;;具有不同材料组分细观构成的功能梯度板件的跨尺度动力特性分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年
9 程站起;仲政;;功能梯度板条断裂分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年
10 张晓日;仲政;林好婧;;功能梯度压电圆板自由振动分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年
相关博士学位论文 前6条
1 史飞飞;功能梯度多层金属板的冲击行为研究[D];西北工业大学;2015年
2 李昊;功能梯度圆环/筒的弹性理论分析及其应用[D];合肥工业大学;2013年
3 毛贻齐;低速冲击下损伤层合/功能梯度板壳的非线性动力学研究[D];湖南大学;2011年
4 刘静;功能梯度涂层结构的热弹性接触与动态滑移稳定性研究[D];北京交通大学;2013年
5 向宏军;功能梯度压电智能梁的特性分析及其应用[D];北京交通大学;2007年
6 李翔宇;横观各向同性功能梯度圆板和环板的轴对称问题[D];浙江大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 陈野;基于不同梯度模式的功能梯度圆形弹性薄板的振动特性[D];吉林大学;2008年
2 羌煜皓;基于粉体脉冲微输送的Ti/HA功能梯度结构牙根植入材料制备方法研究[D];南京理工大学;2015年
3 莫春美;厚/薄压电功能梯度矩形板动力分析的样条无网格法[D];广西大学;2015年
4 池明欣;功能梯度磁—电—弹板动力响应对材料参数的敏感度分析[D];湖南科技大学;2015年
5 张贺;功能梯度蜂窝建模与优化设计方法研究[D];北京理工大学;2016年
6 贲素东;含功能梯度相复合结构界面脱落行为及纳米弹簧力学性能的研究[D];江南大学;2016年
7 岳世燕;基于模态应变能变化率法功能梯度Timoshenko梁结构损伤识别的研究[D];广西大学;2016年
8 裴新新;拉压不同模量功能梯度薄板弯曲问题研究[D];重庆大学;2016年
9 莫国华;随机功能梯度结构的动力特性分析[D];西安电子科技大学;2016年
10 刘志强;功能梯度压电层合板的强迫振动分析[D];中北大学;2017年
，本文编号：1894510
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1894510.html
