文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
功能梯度矩形板弯曲分析的DQ方法
姓名:邓春志
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:马连生
20090501
摘要⑼贖锄原理,得到一阶理论下问题的基本方程,运用功能梯度材料是一种非均匀材料,兼顾了各组分材料自身的优点,其材料性质从板的一侧到另一侧连续光滑地变化,这是通过改变不同材料组分的体积百分比而实现的。与纤维增强复合材料相比,功能梯度材料不存在两种材料粘结在一起时的界面力学性质不匹配问题,应力在各点处均是连续而光滑的,因而其力学性能更加优越。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。本文研究了各向同性矩形板、匦伟搴虵夹层矩形板的线性弯曲问题中的方法。假设功能梯度板的材料性质沿厚度方向呈梯度变化,其变化规律是一个简单的组分材料含量的幂指数函数形式。⒒贖原理,得到经典理论下问题的基本方程,运用方法,对各向同性矩形板、匦伟搴虵夹层矩形板的弯曲问题进行了求解,结果显示方法的收敛性很好,能够给出较好的数值结果,且在无量纲载荷不变的情况下,斓闹邓婵冢疛的增加而减少。长宽比越大的板,挠度越小。方法,对各向同性矩形板、匦伟搴虵夹层矩形板的弯曲问题进行了求解,结果显示方法在一阶理论下的收敛性也很好,且收敛很快,能够给出较好的数值计算结果,弯曲挠度随着体积变化参数的增大而减小,当七是,为陶瓷板,陶瓷的弹性模量相对比金属的大,故具有比较小的挠度,当七趋于时,可以近似看做纯金属板,其挠度比较大。一阶理论下,无量纲载荷不变的情况时,痎的值也是随着口/.的增加而减少,结果表明,长宽比越大的板,挠度越小。⒃擞肏淼玫轿侍獾娜桌砺巯禄痉匠蹋ü鼶椒ǎ得了匦伟逋淝侍獾氖到峁导扑憬峁砻鳎淝佣人孀盘寤变化参数的增大而减小,在无量纲载荷不变的情况时,痎的值也是随着斓⒃诰洹⒁唤缀透呓桌砺巯拢ü飨蛲跃匦伟濉矩形板和夹层矩形板弯曲问题的计算分析,结果表明,纯陶瓷的矩形板挠度最小,因为其弹性模量相对最大,当考虑功能梯度夹层时,挠度次之,匦伟宓哪佣茸畲蟆关键词:功能梯度材料;功能梯度材料夹层板;微分求积法:弯曲增加而减少。硕士学位论文
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孑日期。中¨『叶弓志之寿趸日期:沙甓嘣拢琂日日期:口乡年耭/日兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书取得的研究成果。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,允许分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。作者签名:论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部务。导师签名:
◆●●●●●●§●●◆●●委誓●奠萎●◆●◆裎甶◆●◆●竦臁;散鎖譬×海。第滦髀誓曼㈠羹羹受≤禽×,其由多种不同材料介质沿空间按不同组分进行复合,形成材料功能的梯度分布,从而满足构件不同部位对材料使用性能的不同要求,通常是由陶瓷和金属混合而成的,陶瓷由于其低传热系数而用于抵抗高温,金属则由于其良好的延展性而防止了短时间内温度的剧变产生的应力而导致的断裂破坏。复合材料中纤维和基体间热膨胀系数的差异,会有残余应力产生。通过逐渐地改变材料成分的体积百分比含量而不使其在界面上产生突变,就可以消除上述存在的问题缦峦妓。材料的这种梯度性质减小了热应力、残余应力以及应力集中系数,从而消除了界面问题并使应力分布平缓。力学性能的渐进式变化使得功能梯度材料适合用于不同的场合和环境。从微观角度来看,功能梯度材料属非均质材料,其材料性质从板的一侧到另一侧连续光滑地变他,这是通过改变不同材料组分的体积百分比而实现的。与纤维增强复合材料相比,功能梯度材料不存在两种材料粘结在一起时的界面力学性质不匹配问题,应力在各点处均是连续而光滑的,因而其力学性能更加优越。在工程上,功能梯度结构的应用主要为了适应结构两侧差异较大的不同