功能梯度-纖維金屬層合結(jié)構(gòu)的變溫非線性力學(xué)行為研究.pdf

1、本文以功能梯度梁和纖維金屬層合板殼結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，綜合考慮熱環(huán)境、橫向剪切變形和幾何非線性的影響，系統(tǒng)地研究了結(jié)構(gòu)在熱環(huán)境中的后屈曲、非線性振動(dòng)、非線性彎曲和非線性熱瞬態(tài)響應(yīng)等問(wèn)題。本文建立了一整套系統(tǒng)分析熱環(huán)境中結(jié)構(gòu)非線性問(wèn)題的求解方法，豐富和發(fā)展了結(jié)構(gòu)非線性分析的方法和理論。將位移場(chǎng)按照Laurent級(jí)數(shù)展開，得到了可以精確描述圓管內(nèi)外表面應(yīng)力邊界條件和幾何形狀的高階剪切模型，通過(guò)廣義變分原理建立了熱環(huán)境中功能梯度圓管熱后屈曲問(wèn)題的

2、非線性控制方程，并通過(guò)二次攝動(dòng)法進(jìn)行求解。為便于比較，將本文模型進(jìn)行退化，得到了基于Timoshenko梁和Euler梁模型的熱后屈曲問(wèn)題的精確解。討論了橫向剪切變形、材料的溫度相關(guān)性、功能梯度指數(shù)和圓管內(nèi)半徑等對(duì)功能梯度圓管熱屈曲和熱后屈曲的影響。
　　本文基于已得到的高階剪切梁理論，利用Hamilton變分原理，建立了熱環(huán)境中功能梯度圓管的非線性振動(dòng)和非線性彎曲問(wèn)題的控制方程，并采用二次攝動(dòng)法進(jìn)行求解。討論了橫向剪切變形、材料

3、的溫度相關(guān)性、彈性基礎(chǔ)、圓管內(nèi)半徑和熱環(huán)境對(duì)功能梯度圓管的非線性幅頻響應(yīng)和非線性彎曲響應(yīng)的影響?；贓uler梁模型，建立了無(wú)拉力雙參數(shù)彈性基礎(chǔ)上功能梯度梁的熱沖擊問(wèn)題的非線性控制方程。對(duì)于熱傳導(dǎo)方程和非線性運(yùn)動(dòng)控制方程，綜合采用微分求積法、Newmark法以及 Newton-Raphson法進(jìn)行求解。討論了彈性基礎(chǔ)的類型、彈性基礎(chǔ)的剛度、功能梯度指數(shù)、跨厚比和熱沖擊荷載幅值對(duì)功能梯度梁的非線性熱瞬態(tài)響應(yīng)的影響。在位移場(chǎng)中引入界面形函數(shù)

4、、Heaviside階躍函數(shù)和相對(duì)位移，基于弱結(jié)合理論，建立了具界面損傷纖維金屬層合板熱后屈曲問(wèn)題的非線性控制方程，并綜合采用有限差分法以及迭代法進(jìn)行求解。討論了初始撓度、界面損傷程度、溫度分布形式以及垮厚比等對(duì)纖維金屬層合板的熱后屈曲變形的影響?；谝训玫降哪軌蚓_反應(yīng)表面應(yīng)力邊界條件和界面應(yīng)力連續(xù)條件的高階剪切模型，建立了具界面損傷纖維金屬層合圓柱殼熱瞬態(tài)問(wèn)題的非線性控制方程，并綜合采用微分求積法、Newmark法和迭代法進(jìn)行求解。