文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
功能梯度梁板结构的力学行为分析
姓名:付俊强
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:马连生
20090501
摘要功能梯度材料料性质和功能也呈梯度变化的一种新型非均匀复合材料。云湓诳占湮恢蒙而消除了材料性能的突变,可以较好的避免或降低应力集中现象。芄怀浞发挥陶瓷耐高温、抗腐蚀和金属强度高、韧性好的特点,还能很好地解决金属和陶瓷强行匹配而引起的粘结强度低热膨胀系数不协调等问题。热障功能梯度材料在高温环境下呈现出优良的性能,被认为是可用于未来高速航天器、核工业以及化学工业等领域的一种潜在材料。因此,峁沟牧ρ形Q芯浚丫鹆众多研究者的兴趣。本文研究了汉驮舶宓南咝院头窍咝酝淝约癋梁的屈曲等问题。功能梯度材料梁的弯曲问题。首先,基于经典梁理论、准切变形梁理论建立了旱脑硕匠蹋庑┰硕匠炭梢酝嘶M淝侍猓而三阶理论下的方程又可以退化为一阶理论下的基本方程。然后,利用微分求积数值结果考察了材料的梯度性质、长细比等因素对梁弯曲的影响,比较了各种理求积法对非线性弯曲问题进行了数值求解。出胁阍舶宓姆窍咝酝淝刂品匠蹋梅匠炭梢酝嘶8飨蛲栽舶搴舶宓耐淝匠獭H缓螅梦⒎智蠡ǚ治隽烁飨蛲栽舶濉圆板以求积法研究了旱那侍猓⒗檬到峁治隽瞬牧系奈露纫览敌灾关键词:涣海患胁阍舶澹煌淝磺篋韵录虺艶侵腹钩刹料的要素槌伞⒔峁沿某一方向由一侧向另一侧呈连续梯度变化,从而使材呈连续变化的组分体积含量,而使得结构的性质在空间位置上也呈连续变化,从法分别研究在三种理论下的均匀材料梁和旱南咝酝淝侍猓盟玫论下相应数值结果的差异。最后,建立了姆窍咝酝淝匠蹋⒗梦⒎功能梯度夹层圆板的弯曲问题。首先,基于一阶剪切变形板理论推导及胁阍舶宓南咝酝淝侍狻W詈螅芯苛薋圆板的非线性弯曲问题。功能梯度梁的屈曲问题。基于准羟斜湫瘟豪砺郏梦⒎以及细长比等因素对临界屈曲载荷的影响。硕士学位论文
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否现作者签名:石寸俊凰日期:如萨乡月作者签名:付彼弓焉日期:年兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明多月//原创性声明学位论文版权使用授权书δ石月/,日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。导师签名:日期:日
—————————————————————————÷争——⋯一一⋯’●●●◆钠奘摹簟第滦论功能梯度材料概述功能梯度材料侵腹钩刹牧系囊K组成、结构啬骋环较蛴梢侧向另一侧呈连续梯度变化,从而使材料性质和功能也呈梯度变化的一种新型非均匀复合材料。最早由日本科学家于年提出,最具有代表性的是由金属和陶功能梯度材料的显著特点是:在宏观尺度上各组份材料的体积含量在空间位置上是连续变化的,其物理性能没有突变,因而可以较好的避免或降低应力集中现象;同时,这种材料具有很好的可设计性,可以通过优化方法有针对性地改变各组份材料体积含量的空间分布规律,从而达到优化结构内部应力分布的目的。这种材料的优点就是能够充分发挥陶瓷耐高温、抗腐蚀和金属强度高、韧性好的特点,还能很好地解决金属和陶瓷强行匹配而引起的粘结强度低热膨胀系数不协到传统复合材料无法比拟的优良的热机性能,受到国内外普遍关注,已成为现代材料科学研究以及力学界的前沿课题。功能梯度材料早期主要用作航天器的热障涂层材料,后逐渐发展到直接用来作结构构件:目前,不仅在航空航天、汽车船舶、核反应堆、能源动力等工程领域应用广泛,而且在电子、化学、光学、声学、,在极高温度载荷作用下会出现脱层现象,或者在界面上萌生裂纹,而削弱材料的性能。另罗√●一誓≯誓≯一●一墨∥≯√■一●泛×,一奠,≯堋瓷或者不同金属混合物组成的功能梯度材料。调等问题。自从功能梯度材料概念引入以来,由于其新颖的材料可设计性思想和可能达生物医学等技术领域也有十分广阔的应用前景【¨。◆●◆,●▲耳誓贰!◆◆一。●曼.◆▲,誓■一●●▲靜ā卜×硕十学位论文图功能梯度