功能梯度多孔材料結(jié)構(gòu)的非線性力學(xué)行為.pdf

1、本文研究了兩種密度梯度分布模式（對稱結(jié)構(gòu)Model I和非對稱Model II）下，功能梯度多孔材料結(jié)構(gòu)（梁和圓板）的非線性力學(xué)行為，并詳細(xì)討論了材料的密度梯度性質(zhì)、邊界條件和機械載荷等因素對結(jié)構(gòu)彎曲、屈曲以及過屈曲等力學(xué)行為的影響。主要工作有：
　　1）采用解析方法研究了功能梯度多孔材料梁的非線性力學(xué)行為。首先分別基于經(jīng)典梁理論、一階剪切變形梁理論以及物理中面的概念，利用能量法推導(dǎo)出熱載荷或橫向和軸向載荷作用下功能梯度多孔材料梁

2、非線性靜態(tài)響應(yīng)的控制方程，然后直接求解該方程得到問題閉合形式的解析解。通過所得解析解，具體分析了加緊和簡支兩種邊界條件下，孔隙率、密度分布模式、細(xì)長比和外載荷對梁彎曲、屈曲以及過屈曲行為的影響。結(jié)果表明：熱載荷作用下，兩端夾緊和兩端簡支功能梯度梁的變形行為完全不同；孔隙率以及密度分布模式均對梁的彎曲和過屈曲有顯著的影響；細(xì)長比的的增加使得橫向剪切變形的影響減弱，從而經(jīng)典梁的無量綱臨界屈曲載荷高于剪切變形梁，其撓度則小于剪切變形梁。

3、>　　2）采用打靶方法數(shù)值地研究了功能梯度多孔材料圓板的非線性力學(xué)行為?；诮?jīng)典板理論，利用能量法推導(dǎo)出橫向和徑向均布載荷作用下功能梯度多孔材料圓板非線性靜態(tài)響應(yīng)的控制方程，然后通過打靶法數(shù)值地求解所得控制方程。具體分析了夾緊和簡支兩種邊界條件下，孔隙率、密度分布模式、外載荷對軸對稱圓板彎曲、屈曲行為的影響。結(jié)果表明：孔隙率和密度分布模式均對圓板的彎曲和過屈曲有顯著的影響；合理的密度分布模式及恰當(dāng)?shù)目紫堵蔬x取，能有效的提高梁和圓板的力學(xué)