| 题名 | 热弹耦合功能梯度圆板的热冲击屈曲 |
| 作者 | 于凯 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 张靖华 |
| 关键词 | 功能梯度材料 热弹耦合 热冲击 动力屈曲 圆板 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 圆板被广泛应用于机械工程、土木结构工程、微型机电系统(MEMS)、传感器、航空器件等领域。在某种特定的情况下,这些结构会受到热冲击的作用,为了保证结构的安全使用,需对结构进行稳定性分析,求解获得构件的临界屈曲载荷或者屈曲模态等,进而去控制结构的失效变形。考虑热弹耦合效应,分析圆板在热冲击作用下的稳定性在工程应用中具有十分重要的意义。本论文研究热弹耦合功能梯度圆板在热冲击下的动态热屈曲,主要内容如下:基于经典板理论,考虑材料热弹耦合效应的影响,研究功能梯度材料圆板在热冲击载荷作用下的动态热屈曲特性。分析中基于混合律模型假设功能梯度复合材料的物性参数为沿厚度坐标方向按照幂指数形式连续变化,圆板的下表面受到均匀的热冲击载荷作用,圆板内部的动态温度场基于耦合热传导方程进行求解,并通过小扰动法求得板的临界升温载荷。讨论了材料的梯度参数、结构几何参数和热冲击载荷参数等对临界升温载荷的影响。另外还建立了本问题有限元法求解的基本方程及求解过程。研究结果表明:耦合功能梯度圆板发生屈曲时的临界温度要高于相应非耦合圆板发生屈曲时的临界温度,同时临界温度随着径厚比的增大而逐渐减小。对于本文所考虑的热冲击载荷,不同径厚比的功能梯度材料圆板的临界温度参数都随着体积分数指数的增大而单调减小,且处于陶瓷圆板的临界屈曲温度和金属圆板的临界屈曲温度之间。给定不同载荷参数和结构几何参数时,临界温度随载荷参数的增大而逐渐减小,但是当载荷参数较大时,其对临界温度基本无影响。另外,功能梯度圆板的临界温度随着载荷作用时间增大而逐渐减小,并且当时间较长时其趋于常量。本文的研究成果对热冲击下功能梯度材料结构的热弹耦合分析具有积极意义,同时对功能梯度复合材料的工程应用和优化设计具有一定的参考价值。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 40 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91128]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 于凯. 热弹耦合功能梯度圆板的热冲击屈曲[D]. 2016. |
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