熱機耦合下功能梯度圓筒結(jié)構(gòu)的動力學(xué)行為分析.pdf

1、功能梯度材料是一種多相材料，其材料的微觀組成和性能隨位置狀態(tài)呈現(xiàn)連續(xù)分布，從而可將性能各異的材料按照設(shè)計的意愿在結(jié)構(gòu)內(nèi)部非均勻、連續(xù)地合成新型材料，以滿足結(jié)構(gòu)元件不同部位對材料使用性能的不同要求，達到優(yōu)化結(jié)構(gòu)整體使用性能的目的。如今，功能梯度材料以其優(yōu)良可控制的材料特性已經(jīng)在航天工業(yè)、核能源、燃氣渦輪發(fā)動機、土木工程和微型機械系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
　　從力學(xué)角度看，功能梯度材料參數(shù)在空間上連續(xù)變化使得控制彈性方程為變系

2、數(shù)的偏微分方程，從而給功能梯度材料的熱力動力學(xué)問題的研究帶來了一定的難題。本文以功能梯度圓筒結(jié)構(gòu)為研究對象，綜合考慮溫度場效應(yīng)和機械荷載作用，根據(jù)彈性力學(xué)平面應(yīng)變問題的基本方程，導(dǎo)出了功能梯度圓筒結(jié)構(gòu)在熱機耦合作用下的控制微分方程。假設(shè)功能梯度材料的物理性能參數(shù)沿結(jié)構(gòu)的厚度方向呈冪函數(shù)形式連續(xù)變化，綜合利用有限差分法、Newmark法、迭代法以及快速傅立葉變換法研究了熱機耦合下無限長的功能梯度圓筒的動力學(xué)行為；熱機耦合下含功能梯度材料層