功能梯度斜板的动力特性及其稳定性分析

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hutianyi199052
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功能梯度材料(FunctionallyGradedMaterials;FGM)是近些年来发展起来的一种新型复合材料。由于其材料构成要素(成份、组织结构等)在几何空间上连续变化,从而使其物理性能在几何空间上连续变化,因而在复杂环境下使用时,要比性能均匀的材料和性能有突变的传统层合材料更有优势。所以FGM在航空航天、生物及核工业等领域有着广阔的应用前景,从而对FGM结构的研究已成为当前材料科学和力学的前沿热点之一。本文在已有研究的基础上,以功能梯度斜板为研究对象,主要对功能梯度斜板的动力特性和稳定性问题进行研究。主要研究工作如下:   (1)研究了功能梯度斜板的横向自由振动特性。基于薄板理论,建立了功能梯度板的横向自由振动微分方程;通过线性坐标转换,在斜坐标系下建立了功能梯度斜板的横向自由振动微分方程;运用任意曲线形边界条件,推导了斜坐标系下简支和固支两种边界条件的表达式。通过数值计算,分析了斜板夹角、边长比以及不同材料组分对固有频率的影响。   (2)研究了功能梯度斜板在切向均布随从力作用下的横向振动特性和动力稳定性。基于经典板理论,建立了斜坐标系下非保守功能梯度斜板运动微分方程。运用微分求积法,导出了非保守功能梯度斜板的复特征方程。对非保守力作用下功能梯度斜板的广义特征值问题进行了求解,分析了不同边界条件下功能梯度斜板的梯度指标、夹角和长宽比的变化对非保守功能梯度斜板的失稳形式及相应的临界荷载的影响。   (3)研究了运动功能梯度斜板和运动非保守功能梯度斜板的横向振动特性和稳定性问题。通过线性坐标转换,建立了斜坐标系下运动功能梯度斜板和运动非保守功能梯度斜板的运动微分方程。对微分方程和边界条件进行DQ离散,得到该问题的复特征方程。运用Matlab语言编程,通过数值计算,得到系统的前三阶复频率的实部和虚部与速度的变化关系曲线以及临界速度和失稳类型,同时描绘了不同夹角运动功能梯度斜板振型图。   (4)研究了面内荷载作用下功能梯度斜板的屈曲问题。对于功能梯度板,由于其几何中面并非力学对称面,故其中面的面内位移有一定影响。首先在考虑材料组分的不同而引起的中面位移基础上,建立了功能梯度斜板的平衡微分方程,计算了不同梯度指标、不同边长比以及不同斜板夹角的临界屈曲荷载。然后忽略中面位移,通过数值计算,对比了考虑中面变形和不考虑中面变形因素对临界屈曲荷载的影响。
其他文献
随着城市的不断进步和发展,城市档案馆的建设也如火如荼.但是,城市建设档案使用过程中存在很多问题,直接影响城市建设档案的顺利发展和长期应用.因此,本文将探讨现阶段档案使
在国内汽车零配件生产企业,零配件产品形位公差检测仍然采用人工测量的方法,这种方法简单易行,但效率低,不适用于大规模生产模式,也不利于信息统计管理。结合汽车零配件生产企业的
大型并联混合动力客车综合了传统内燃机客车和纯电动客车的优点,有助于解决当今能源危机和空气污染等问题,同时其具有车辆重、体形大和载客人数多等特点,所以必须提高其安全性和
塔里木盆地塔中地区是目前国内碳酸盐岩勘探开发的热点区块,该区深埋海相碳酸盐岩礁滩型储层主要有两个特点,第一就是沉积相控制储层发育,储层非均质型强,第二就是储层较薄,
In this article,we study the approximate controllability results for an integro-quasilinear evolution equation with random impulsive moments under sufficient co
油藏润湿性作为油藏界面现象的一个重要参数,润湿性的改变将对油/水相对渗透率、毛管力、残余油、电性特征和注水开发特征等产生本质的影响,从而对原油的采出程度起着决定性