功能梯度材料結(jié)構(gòu)的隨機(jī)動(dòng)態(tài)斷裂與可靠性研究.pdf

1、本文研究功能梯度材料結(jié)構(gòu)反平面問題、界面問題、平面問題和三維軸對(duì)稱問題的隨機(jī)動(dòng)態(tài)斷裂與可靠性。建立了反平面問題、平面問題和三維軸對(duì)稱問題的隨機(jī)模型;功能梯度材料的物理力學(xué)性能在厚度方向非均勻變化,是空間位置的非均勻隨機(jī)場(chǎng);動(dòng)荷載則為時(shí)間的平穩(wěn)隨機(jī)過程和非平穩(wěn)隨機(jī)過程。提出了采用分層法求解的思想和方法,將隨機(jī)場(chǎng)的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)隨機(jī)變量的問題進(jìn)行求解。為此,構(gòu)造了脈沖荷載作用的問題作為基本解,并基于積分變換和奇異積分方程技術(shù),得到了相應(yīng)問題

2、動(dòng)態(tài)響應(yīng)的解析解,導(dǎo)出了裂紋起始擴(kuò)展的首穿概率計(jì)算表達(dá)式。
　　通過數(shù)值計(jì)算,分析了各參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子和失效概率的影響?；跀?shù)值結(jié)果,得到如下結(jié)論:
　　(1)采用分層法計(jì)算時(shí),層數(shù)超過9層便可獲得很高的計(jì)算精度。
　　(2)無論是平穩(wěn)隨機(jī)荷載還是非平穩(wěn)隨機(jī)荷載作用,動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子均為時(shí)間的非平穩(wěn)隨機(jī)過程。功率譜密度函數(shù)的變化對(duì)動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子的均值影響較小,對(duì)均方差和首穿概率P(T,Kɑ)的影響較大。