文档介绍：摘要或服役时出现的损坏,或人为特意的设置,压电层与涞恼辰崦嬗惺被岜涞梅峭形函数,可以反映材料不均匀性对厚度向位移分布的影响。其中形函数的确定、单跨平衡方程的求解以及多跨宓拇ǖ荻疾捎昧俗刺占浞ǎ岣吡思扑阈省Mü员确在上述工作中,本文考虑了多个耦合因素,包括结构与弹性介质的耦合、圆柱壳与流功能梯度材料目前发现它在电子、化学、核能、光学、声学、生物医学及土木工程等诸多领域,都有十分广阔的应用前景。对峁沽ρ形5难芯浚扔蟹岣环蔷炔牧狭ρУ男枰#究有很大一部分利用了建立在均匀材料基础上的假定和理论,这种做法的台理性值得商讨。本文首先利用状态空间法结合三角级数展开技术,对简支的骸濉⒃仓墙峁菇行了弹性理论分析。牟痪刃裕沟米刺匠叹哂斜湎凳奶匦裕4宋闹幸氩合模型进行分层近似处理。由于状态方程直接从弹性力学基本方程导得,没有引入任何有关应力和位移的假定,因此所得结果可以作为其它各种简化理论和数值方法的检验标准。通过分析发现,改变牟痪瘸潭龋梢悦飨愿谋銯结构的静力和动力响应。囡此工程’垃计中可以通过调整奶荻戎副反映牧铣J植记榭龅牧,达到压电峁故且恢中滦偷闹悄芙峁梗溆τ迷嚼丛焦惴骸S捎谥圃焓贝嬖诘娜毕荩美。本文采用线性弹簧模型,引入界面传递矩阵,对此进行了分析,讨论了界面特性对智本文还采用了提出的层合板简化理论,对各种边界条件下单跨和多跨板的柱形弯曲进行分析。与传统简化理论预先给定厚度向位移分布函数不同,理论用一·个位移分布形函数来描述位移沿厚度向的变化,通过求解三维平衡方程来确定这个结构时,都会由于材料的不均匀性而使计算精度降低。体的耦合;力场与温度场的耦合、力场与电场的耦合。这些耦合因素同样会影响构的静力和动力响应,对峁沟姆凵杓凭哂兄匾5闹傅家庖濉,简写是一种特殊的非均匀材料。自从年日本科学家首次提出其设计概念以来,谥圃臁⑸杓坪陀τ梅矫嬉鹆广大学者的极大关注。虽然提出淖畛跎柘胧亲魑H雀粽びτ糜诤娇蘸教炝煊颍有实际工程应用的需要。牟痪刃裕鳩结构的理论分析增加了难度。目前对峁沟牧ρа设计目的。能结构响应的影响。现,传统的经典薄板理论、一阶剪切变形理论和娜准羟斜湫卫砺郏诜治鯢浙江大学博士学位论文本文工作得到易匀豢蒲Щ及淖手
关键词:功能梯度材料,状态空间法,层合模型,弹性理论,简化理论,耦合作用,弱界面。浙江大学博士学位论文
甆現甒,.瑃浙江大学博士学位论文,琭甋琧琤,,,,甧.,—琾./.,.瑆琣—猻琲,甌琧.,.
浙江大学博士学位论文,.:,瑆瑃,.
第一章绪论功能梯度材料蚪速飞行器中材料的热应力问题,就可以采用由金属一陶瓷构成的热应力缓和型芎玫次年成立了功能梯度材料研究会。年,日本科学技术厅又启动了“具有功能梯度结构在自然界,存在着一类特殊的非均匀材料,它们的材料组分在空间连续变化。如毛竹的茎,从外侧坚韧的竹青逐渐过渡到内侧脆弱的竹黄,中间没有明显的界面。具有类似性质的还有贝壳和动物的骨头等。我们将这种材料组分在空间连续变化,且具有特定功能的材料,虽然谧匀唤缭缇痛嬖冢魑R恢植牧仙杓评砟钊粗钡缴细鍪兰甏期才首先被提出。现代的特超音速客机、航天飞机等飞行器,速度超过马赫,表面温度达。为此,需要在飞行器表层涂一层耐高温的陶瓷材料或直接贴上陶瓷片,由于这些陶瓷与飞行器主体在高温时的热膨胀并不协调,在运行中会产生极大的熟应力,并最终导致陶瓷材料产生裂缝、剥离或脱落。如目前美国的航天飞机,每运行一次就须更换大量的表层陶瓷片。,日本学者新野正之、平井敏雄毡竟⒂詈绞笛槭等人在年首次提出了的概念¨从本质上讲,彩且恢侄嘞嗖牧希胍话愕牟愫喜牧喜煌渖杓扑枷胧窃诓料的制备过程中,通过连续地控制各组分含量的分布,弱化甚至完全消除各组分之间的界面,使材料的宏观特性绲阅A俊⑷扰蛘拖凳在空问位置上呈现梯度变化,从而满足结构元件不同部位对材料使用性能的不同要求,达到优化结构整体使用性能的目的。如前述高解决:在高温侧采用耐热好的陶瓷材料,在低温侧采用导热和强度好的金属材料,材料从陶瓷过渡到金属的过程中,耐热性逐渐降低,机械强度逐渐升高,热应力在材料两侧均很小,在中部达到峰值,从而大大降低热应力”功能梯度材料的提出,立刻引起了国际学术界和工程界的广泛关注。年,日本科学技术厅启动了国家级研究项目“关于开发缓和热应力的功能梯度材料的基础技术研究”,的能量转换材料的研究”的国家级项目”S氪送保馈⒎ā⒍怼⒌隆⒅小牡裙埠芸开展了对难芯抗ぷ鳌】;而我国则将钅苛腥牍摇”重大项目计划..易匀豢蒲Щ鹞被嵋泊罅ψ手鶩项目年在日本召开了第一届功能梯度材料国际研讨会,之后成为系列国际会议,每隔两年召开一次,迄今己举办了八届。第七届国际会议年在我国北京召开,由清华大学材料系话臁目