功能梯度材料圆柱壳的弹塑性变形

发布时间：2023-03-05 06:06

　　随着科学技术的发展,功能梯度材料(Functionally graded materials,缩写为FGM)已广泛应用于航空发动机和AFM等产品中以实现高灵敏度并得到所需的性能,同时功能梯度材料板和壳的力学性能研究也受到了学者们的高度关注。但大多数已有研究主要集中于弹性力学性能研究,对热、力作用下的弹塑性变形的研究相对较少。基于此本文主要研究FGM圆柱壳分别在热加载和机械加载时的弹塑性弯曲变形,主要内容如下:基于经典壳理论,用辛方法研究两端固支功能梯度材料圆柱壳在热加载过程中的弹塑性变形问题。根据功能梯度材料弹塑性应力-应变关系TTO模型,考虑轴向和径向应力,推导出与温度相关的弹塑性本构方程。在辛空间中求解出Hamilton体系下的对偶正则方程,结合分叉条件求得圆柱壳的弹塑性弯曲挠度的解析表达式,进而推导出应力表达式。基于Mises屈服准则求解出FGM圆柱壳的弹塑性交界面,再把所得弹塑性交界面代入热薄膜力的表达式并反解进一步得出相应的温度。研究建立了Hamilton体系下辛方法求解FGM结构弹塑性热弯曲问题的求解过程。并且得出功能梯度材料圆柱壳的径厚比、陶瓷侧与金属侧温度比和材料组分参...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 功能梯度材料
    1.2 功能梯度材料物性参数
    1.3 国内外研究现状
    1.4 研究意义
    1.5 本文的研究内容
第2章 热载荷作用下FGM圆柱壳的弹塑性弯曲
    2.1 问题描述
    2.2 基本方程
        2.2.1 几何方程
        2.2.2 物理方程
        2.2.3 正则方程
    2.3 分叉条件
    2.4 静态温度场
    2.5 求弹塑性界面
    2.6 数值结果与讨论
        2.6.1 问题退化和验证
        2.6.2 结果分析
    2.7 本章小结
第3章 机械载荷作用下FGM圆柱壳的弹塑性弯曲
    3.1 问题描述
    3.2 物性参数
    3.3 基本方程
        3.3.1 几何方程
        3.3.2 控制方程
        3.3.3 正则方程
    3.4 分叉条件
    3.5 求弹塑性界面
    3.6 数值结果与讨论
    3.7 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
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本文编号：3755854