功能梯度材料梁随机响应分析
发布时间：2021-04-27 11:54
功能梯度材料（FGM）是一种由陶瓷和金属复合而成的新型非匀质复合材料,因其优异的结构性能和潜在的应用价值受到人们的高度重视,FGM的力学行为研究引起世界各国学者广泛关注。本文选择材料属性沿厚度方向按各组分体积呈幂分布的FGM梁为研究对象,基于Euler梁模型,分别研究了功能梯度材料梁的线性随机响应、非线性随机响应、含黏弹性阻尼项随机响应和基于FGM梁的压电能量收集系统的随机响应,具体内容包括以下四个方面:（1）基于Euler梁线弹性理论建立功能梯度材料梁线性运动方程,运用伽辽金方法研究了随机激励作用下功能梯度梁的线性随机响应。分析了不同材料梯度指数、载荷强度及梁长细比对系统响应的影响。（2）引入系统轴向力的影响,运用等效线性化方法研究了功能梯度材料梁的非线性随机响应。将大变形功能梯度材料梁结果与退化的线性功能梯度材料梁结果进行比较,分析了非线性项对系统均方位移响应的影响,并讨论了不同的材料梯度指数、梁长细比及载荷强度对系统振动的影响。（3）引入黏弹性作用力的影响,对FGM梁非线性随机响应方程组进行一阶伽辽金近似,采用广义谐波变换将黏弹力近似为拟线性阻尼和拟线性刚度。运用等效非线性化方法...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的意义
1.2 功能梯度材料概述
1.3 与本课题相关的研究进展
1.3.1 功能梯度材料梁的研究现状
1.3.2 能量收集系统
1.4 本文主要研究内容
2 功能梯度材料梁线性随机响应
2.1 线性随机系统
2.1.1 控制方程
2.1.2 均方位移
2.2 蒙特卡罗模拟
2.3 算例和讨论
2.4 本章小结
3 功能梯度材料梁非线性随机响应
3.1 等效线性化方法
3.2 考虑轴向力的功能梯度材料梁非线性随机系统
3.2.1 控制方程
3.2.2 等效线性化方法
3.2.3 响应位移函数
3.3 算例和讨论
3.4 本章小结
4 含黏弹性阻尼的功能梯度材料梁随机响应分析
4.1 等效非线性化方法
4.2 含黏弹性阻尼的功能梯度材料梁系统
4.2.1 控制方程
4.2.2 等效非线性化方法
4.3 算例和讨论
4.4 本章小结
5 功能梯度材料梁能量收集系统
5.1 能量收集系统方程建立
5.1.1 参数模型建立
5.1.2 力学控制方程
5.1.3 动力弯曲下压电层的耦合电路方程
5.1.4 弯曲振型函数
5.2 等效线性系统
5.3 算例和讨论
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]功能梯度材料微梁的热弹性阻尼研究[J]. 许新,李世荣. 力学学报. 2017(02)
[2]悬臂梁式压电能量收集器的建模与分析[J]. 陈定方,沈威,明廷鑫,黄志威. 南昌工程学院学报. 2016(04)
[3]梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解[J]. 李华东,梅志远,朱锡,张颖军. 船舶力学. 2015(Z1)
[4]金属-陶瓷功能梯度材料发展及其电火花加工展望[J]. 王振龙,程健,耿雪松,王玉魁. 电加工与模具. 2013(04)
[5]功能梯度材料的研究现状及展望[J]. 李信,刘海昌,滕元成,鲁伟员. 材料导报. 2012(S1)
[6]功能梯度材料的研究进展及应用前景[J]. 马涛,赵忠民,刘良祥,高超,黄雪刚. 化工科技. 2012(01)
[7]功能梯度材料梁在后屈曲构形附近的自由振动[J]. 李清禄,李世荣. 振动与冲击. 2011(09)
[8]任意载荷作用下各向异性功能梯度梁的解析解和半解析解[J]. 黄德进,丁皓江,陈伟球. 中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2009(06)
[9]简支功能梯度变厚度梁的弹性力学解[J]. 徐业鹏,周叮. 南京理工大学学报(自然科学版). 2009(01)
[10]功能梯度材料的黏弹性断裂问题[J]. 李伟杰,王保林,张幸红. 力学学报. 2008(03)
博士论文
[1]基于压电厚膜的MEMS振动能量采集器研究[D]. 唐刚.上海交通大学 2013
[2]功能梯度材料梁和圆板在随动载荷作用下的静动态响应[D]. 李清禄.兰州理工大学 2012
硕士论文
[1]考虑纵向振动的功能梯度材料梁的非线性动力学行为分析[D]. 梁波.兰州理工大学 2017
本文编号：3163424
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的意义
1.2 功能梯度材料概述
1.3 与本课题相关的研究进展
1.3.1 功能梯度材料梁的研究现状
1.3.2 能量收集系统
1.4 本文主要研究内容
2 功能梯度材料梁线性随机响应
2.1 线性随机系统
2.1.1 控制方程
2.1.2 均方位移
2.2 蒙特卡罗模拟
2.3 算例和讨论
2.4 本章小结
3 功能梯度材料梁非线性随机响应
3.1 等效线性化方法
3.2 考虑轴向力的功能梯度材料梁非线性随机系统
3.2.1 控制方程
3.2.2 等效线性化方法
3.2.3 响应位移函数
3.3 算例和讨论
3.4 本章小结
4 含黏弹性阻尼的功能梯度材料梁随机响应分析
4.1 等效非线性化方法
4.2 含黏弹性阻尼的功能梯度材料梁系统
4.2.1 控制方程
4.2.2 等效非线性化方法
4.3 算例和讨论
4.4 本章小结
5 功能梯度材料梁能量收集系统
5.1 能量收集系统方程建立
5.1.1 参数模型建立
5.1.2 力学控制方程
5.1.3 动力弯曲下压电层的耦合电路方程
5.1.4 弯曲振型函数
5.2 等效线性系统
5.3 算例和讨论
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]功能梯度材料微梁的热弹性阻尼研究[J]. 许新,李世荣. 力学学报. 2017(02)
[2]悬臂梁式压电能量收集器的建模与分析[J]. 陈定方,沈威,明廷鑫,黄志威. 南昌工程学院学报. 2016(04)
[3]梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解[J]. 李华东,梅志远,朱锡,张颖军. 船舶力学. 2015(Z1)
[4]金属-陶瓷功能梯度材料发展及其电火花加工展望[J]. 王振龙,程健,耿雪松,王玉魁. 电加工与模具. 2013(04)
[5]功能梯度材料的研究现状及展望[J]. 李信,刘海昌,滕元成,鲁伟员. 材料导报. 2012(S1)
[6]功能梯度材料的研究进展及应用前景[J]. 马涛,赵忠民,刘良祥,高超,黄雪刚. 化工科技. 2012(01)
[7]功能梯度材料梁在后屈曲构形附近的自由振动[J]. 李清禄,李世荣. 振动与冲击. 2011(09)
[8]任意载荷作用下各向异性功能梯度梁的解析解和半解析解[J]. 黄德进,丁皓江,陈伟球. 中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2009(06)
[9]简支功能梯度变厚度梁的弹性力学解[J]. 徐业鹏,周叮. 南京理工大学学报(自然科学版). 2009(01)
[10]功能梯度材料的黏弹性断裂问题[J]. 李伟杰,王保林,张幸红. 力学学报. 2008(03)
博士论文
[1]基于压电厚膜的MEMS振动能量采集器研究[D]. 唐刚.上海交通大学 2013
[2]功能梯度材料梁和圆板在随动载荷作用下的静动态响应[D]. 李清禄.兰州理工大学 2012
硕士论文
[1]考虑纵向振动的功能梯度材料梁的非线性动力学行为分析[D]. 梁波.兰州理工大学 2017
本文编号：3163424
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