熱機(jī)耦合下功能梯度圓筒結(jié)構(gòu)的動(dòng)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(jì)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(dá)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?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、土木工程和微型機(jī)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(dòng)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(jī)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(jī)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(jī)耦合下無限長的功能梯度圓筒的動(dòng)力學(xué)行為；熱機(jī)耦合下含功能梯度材料層