功能梯度材料結構的非線性力學行為.pdf

1、功能梯度材料結構沿厚度方向具有非均勻性，并以其在空間位置上呈連續(xù)變化的組份體積含量，而使得功能梯度材料性質在空間位置上也呈連續(xù)變化，消除了材料性能的突變。因此，功能梯度材料結構可以應用于許多特殊的工作環(huán)境和承受復雜載荷。
　　 本文研究了熱載荷作用下，F(xiàn)GM梁和圓板的彎曲、過屈曲以及在彎曲和過屈曲構形附近的振動等問題。假設功能梯度材料性質沿厚度方向呈梯度變化，其變化規(guī)律是一個簡單的組份材料含量的冪指數(shù)函數(shù)形式。利用物理中面概念，

2、基于經(jīng)典和一階梁板理論，推導FGM梁和圓板的基本方程。并用打靶法對其進行數(shù)值求解。本文主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 1.簡要介紹了功能梯度材料的概念及其發(fā)展和研究現(xiàn)狀，同時簡要介紹本文所用到的數(shù)值解法-打靶法。
　　 2.FGM梁的靜態(tài)力學行為。具體分析了材料的梯度性質、材料參數(shù)的溫度依賴性質、橫向剪切變形以及熱載荷等對梁彎曲和過屈曲的影響。數(shù)值結果表明：熱載荷作用下，夾緊FGM梁發(fā)生過屈曲變形，而簡支梁則發(fā)生較為復

3、雜的熱彎曲變形；簡支FGM梁不存在分支屈曲現(xiàn)象；而且在同一熱載荷作用下，簡支FGM梁將會產(chǎn)生多個解支。
　　 3.FGM梁的動態(tài)力學行為。結果表明：簡支和夾緊FGM梁的固有頻率都隨熱載荷的增加，先是逐漸降低，而后隨之升高。但簡支梁固有頻率不會趨于零；而在熱載荷接近夾緊梁的臨界屈曲熱載荷時，夾緊梁固有頻率趨于零。
　　 4.材料參數(shù)的溫度依賴性以及橫向剪切變形對FGM梁動態(tài)力學行為有不同程度的影響。當同時考慮這兩種因素時，