功能梯度高階剪切梁有限元動力特性分析.pdf

1、功能梯度材料作為一種應現代材料科學需求的新型非均勻復合材料，其材料宏觀特性可實現沿結構某一方向或多個方向連續(xù)變化。由于其特殊的材料屬性，目前已在國際上引起廣泛地重視和關注。通過材料的梯度設計，功能梯度材料在航空航天、生物醫(yī)藥、土木工程等領域展現出新的引力和應用前景。
　　假設材料屬性沿厚度方向以冪函數形式連續(xù)變化，本文對功能梯度梁進行了有限元動力特性分析。首先，就功能梯度Timoshenko梁的C0型單元在細長梁有限元分析計算時，

2、出現的剪切鎖死問題現象，通過構造C1型單元來解決該剪切鎖死問題，并分析比較了低次單元和高次單元的正確性和通用性。然后，基于高階剪切變形梁理論(PSDBT)，利用達朗貝爾原理并將其運用到虛功原理中，推導了功能梯度梁自由振動的動力平衡方程。針對功能梯度高階剪切變形梁，導出了一種單結點四自由度高階梁單元，建立其通用的有限元格式?；诖笮陀邢拊治鲕浖嗀BAQUS平臺，研制開發(fā)相應的計算程序。在不同跨高比、材料梯度指數、單元數以及不同邊界條件下