李清禄
,
李世荣
复合材料学报
对受均布载荷作用功能梯度材料(FGM)压杆的屈曲及后屈曲行为进行了分析.基于杆的大变形理论,考虑杆的轴线伸长,建立了受均布载荷作用下细长FGM压杆的几何非线性平衡方程,其中假设FGM杆的性质沿厚度方向按照幂函数连续变化.采用打靶法和解析延拓法数值求解非线性两点边值问题,获得了一端自由一端固定FGM杆的后屈曲数值解.给出了不同梯度指标下FGM杆的后屈曲特征曲线,并与金属和陶瓷两种单相材料杆的相应特性进行了比较,分析和讨论了材料的梯度性质参数对杆变形的影响.结果表明:FGM杆后屈曲行为与各向同性均质杆有很大区别,梯度指数对杆的屈曲载荷以及后屈曲形态有明显的影响.
关键词:
功能梯度材料杆
,
打靶法
,
后屈曲
,
平衡路径
,
数值解
李清禄
,
栾玮荻
,
李世荣
玻璃钢/复合材料
研究了由陶瓷和金属两种材料组成的功能梯度材料(FGM)圆板在非保守随从力作用下的稳定性问题.假设功能梯度材料性质只沿板厚度方向并按成分百分比的幂指数形式连续变化.推导了问题的控制微分方程,打靶法数值求解所得非线性边值问题,获得了两种边界下功能梯度圆板的变形与无量纲随从力之间的关系曲线.讨论了材料梯度指数以及两种边界条件对过屈曲和弯曲行为的影响.数值结果表明,两种边界条件下,各向同性均匀圆板都发生传统意义上的屈曲,而FGM圆板在随从载荷下,当梯度指标P＜0.1时发生屈曲,当P＞0.1时只发生弯曲.结果显示,材料的梯度性质和边界条件对弯曲和屈曲行为都有重要影响.
关键词:
功能梯度材料
,
圆板
,
随从力
,
稳定性
,
打靶法
