热弹耦合功能梯度材料圆板的热冲击屈曲

发布时间：2018-07-31 19:49

【摘要】：基于考虑耦合效应的热弹性基本方程,研究了温度场与位移场相互耦合的功能梯度材料圆板的热冲击屈曲问题.基于Hamilton能量变分原理,建立了周边固支功能梯度圆板动力屈曲问题的基本控制方程,其中假定功能梯度材料的物性参数以幂函数的形式仅沿板的厚度方向连续梯度变化,圆板下表面受均匀动态热载荷作用.采用理论推导与数值分析相结合的方法对耦合热传导方程和动力控制方程进行联立求解,并用小扰动法得到屈曲时的临界温度.研究表明,相同参数下耦合圆板的屈曲临界温度要比非耦合圆板的临界温度高,且临界温度随着梯度材料的体积分数指数或结构径厚比的增大而减小.
[Abstract]:The thermal shock buckling of functionally graded material circular plates with the coupling of temperature field and displacement field is studied based on the basic thermoelastic equation considering the coupling effect. Based on the Hamilton energy variational principle, a basic governing equation for the dynamic buckling of a circular plate with a peripheral clamped functional gradient is established. It is assumed that the physical properties of the functionally graded material change only in the direction of the thickness of the plate in the form of a power function. The surface of circular plate is subjected to uniform dynamic thermal load. The coupled heat conduction equation and dynamic control equation are solved by the method of theoretical derivation and numerical analysis, and the critical temperature of buckling is obtained by using the small perturbation method. The results show that the critical buckling temperature of the coupled circular plate is higher than that of the uncoupled circular plate under the same parameters, and the critical temperature decreases with the increase of the volume fraction index of the gradient material or the ratio of diameter to thickness of the structure.
【作者单位】： 兰州理工大学理学院;
【基金】：国家自然科学基金(11662008,11262010)
【分类号】：O344.1

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本文编号：2156651