基于Mindlin横剪变形理论的功能梯度板热屈曲分析

发布时间：2017-12-25 17:00

  本文关键词：基于Mindlin横剪变形理论的功能梯度板热屈曲分析　出处：《应用力学学报》2016年01期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 功能梯度材料 Mindlin板理论 热屈曲 横向剪切变形 有限单元法

【摘要】：Mindlin板理论对挠度和转角采用各自独立的场函数以反映一阶横向剪切变形,具有简明的表达式,适于建立功能梯度板的热屈曲分析模型。本文假设功能梯度材料沿板厚方向的分布为幂函数,采用混合定律和Mori-Tanaka方法计算功能梯度板的均质化等效力学性能。基于Mindlin板理论和von Karman应变-位移关系导出功能梯度板的非线性静力平衡方程,采用3结点三角形MIN3单元建立功能梯度板热屈曲的有限元模型,并分析了典型功能梯度板的热屈曲稳定性和热后屈曲变形。陶瓷-金属功能梯度板的数值计算结果表明:材料分布幂指数越大,即组份中陶瓷体积含量越少、金属体积含量越多,则陶瓷-金属功能梯度板的屈曲温度越低,且热后屈曲变形越大。这与陶瓷的弹性模量比金属的弹性模量大,但金属的热膨胀系数比陶瓷高有关;固支功能梯度板的热屈曲变形幅值比简支功能梯度板的热屈曲变形幅值低,但偏差量随着材料分布幂指数的增大略微降低。
【作者单位】： 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室;
【基金】：高等学校博士学科点专项科研基金(20110201120023) 国家自然科学基金(11302162) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2013JQ1005)
【分类号】：O344.1
【正文快照】： 1引言功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)的宏观物理性能随空间位置连续变化,能充分减少和克服不同组份材料结合部位界面性能的不匹配因素[1],在航空航天、核能工程、动力机械等领域都有广阔的应用前景[2]。功能梯度板壳作为工程常用结构,其力-热耦合问题备受关

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙云;李世荣;;功能梯度梁在点间隙约束下的热过屈曲响应[J];兰州理工大学学报;2013年05期

2 曹志远;程国华;;变厚度及加肋功能梯度板分析的半解析方法[J];同济大学学报(自然科学版);2007年10期

3 柳彬彬;方诗圣;;细观结构参数对功能梯度压电板的力场和挠度场的影响[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年06期

4 王辉;许君风;赵旭升;;功能梯度梁的无网格分析[J];中原工学院学报;2008年04期

5 田建辉;韩旭;龙述尧;;竖向裂缝对功能梯度板的热响应影响[J];计算力学学报;2010年06期

6 孙丹;罗松南;;四边固支功能梯度板中波的传播[J];振动与冲击;2011年04期

7 彭旭龙;李显方;;任意梯度分布功能梯度圆环的热弹性分析[J];应用数学和力学;2009年10期

8 时朋朋;霍华颂;李星;;功能梯度压电/压磁双材料的周期界面裂纹问题[J];力学季刊;2013年02期

9 曹志远;唐寿高;程红梅;;基于金相图片输入的功能梯度板件力学分析[J];科学通报;2007年22期

10 方诗圣;王建国;谢枫;;具有固支边的功能梯度压电矩形板静力解[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2008年11期

相关会议论文 前10条

1 黎亮;章定国;;作大范围运动功能梯度矩形薄板的动力学建模研究[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

2 黄干云;余寿文;;功能梯度材料力学行为中的旋转梯度与表面效应[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

3 边祖光;陈伟球;王银辉;;功能梯度圆柱壳的轴对称弯曲[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

4 刘五祥;仲政;;任意梯度分布的功能梯度板的柱形弯曲分析[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

5 毛佳佳;柯燎亮;汪越胜;;功能梯度半平面的热弹性接触稳定性分析[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

6 陈文涛;高存法;杨权权;;含圆孔功能梯度板在对称载荷作用下的应力分析[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年

7 张亮亮;武锐;高阳;;功能梯度曲梁弯曲问题的解析解[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

8 柯燎亮;汪越胜;;功能梯度材料涂层弹性体的二维微动接触分析[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 禹建功;;功能梯度板中的热弹波(无能量耗散)[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

10 彭旭龙;李显方;;任意梯度分布的功能梯度圆筒的热弹性分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

相关博士学位论文 前5条

1 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

2 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

3 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

4 黄德进;各向异性功能梯度平面梁的弹性力学解[D];浙江大学;2009年

5 杜长城;功能梯度薄壁圆柱壳的非线性模态相互作用与共振行为研究[D];西南交通大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵文举;功能梯度高阶剪切梁有限元动力特性分析[D];广西大学;2015年

2 许在明;功能梯度压电板的静力问题研究[D];合肥工业大学;2006年

3 刘晓红;功能梯度微环板的非线性弯曲和后屈曲分析[D];北京交通大学;2013年

4 杨真真;Euler-Bernoulli功能梯度梁结构损伤识别的模态应变能法[D];广西大学;2014年

5 谢枫;不同边界条件功能梯度压电矩形板的静力问题研究[D];合肥工业大学;2007年

6 张晓磊;功能梯度Timoshenko梁有限元动力分析[D];广西大学;2013年

7 龚思楚;功能梯度板疲劳损伤分析[D];哈尔滨工业大学;2012年

8 柳彬彬;功能梯度压电材料矩形板热—电—机械耦合三维分析[D];合肥工业大学;2007年

9 丁焕苗;含裂纹功能梯度超导条的断裂分析[D];石家庄铁道大学;2013年

10 张志强;功能梯度圆板的分岔与混沌[D];燕山大学;2010年

，

本文编号：1333655