中文名 | 功能梯度材料 | 外文名 | Functionally graded materials |
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定義
1.梯度功能材料(FGM)是在兩種性質(zhì)差異較大的材料進(jìn)行復(fù)合時(shí),為解決界面應(yīng)力過大而提出的一種新的材料復(fù)合方法――連續(xù)改變界面處材料的組成和結(jié)構(gòu),使界面兩側(cè)材料的性質(zhì)連續(xù)過渡從而最大限度緩和界面應(yīng)力、實(shí)現(xiàn)材料的有效復(fù)合,從根本上解決材料復(fù)合的界面問題。2100433B
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研究了陶瓷/金屬非保守功能梯度材料(FGM)斜板的顫振問題。以薄板理論為基礎(chǔ),假定材料的等效物性參數(shù)為沿厚度方向體積分?jǐn)?shù)的冪律變化,在斜坐標(biāo)系下建立了非保守FGM斜板的運(yùn)動(dòng)微分方程。運(yùn)用微分求積法,對(duì)四邊固支邊界條件下陶瓷/金屬非保守FGM斜板的量綱一復(fù)頻率進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,分析了FGM斜板的梯度指標(biāo)、夾角和長寬比的變化對(duì)非保守FGM斜板穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,非保守FGM斜板的臨界顫振荷載隨梯度指標(biāo)和夾角的增大而減小,隨長寬比的增大而增大。
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評(píng)分: 4.7
對(duì)雙排管豎井凍結(jié)所形成的凍結(jié)壁等效成材料性質(zhì)沿厚度呈梯形分布的功能梯度材料(FGM)無限長厚壁圓筒,通過求解均布荷載下該類厚壁圓筒的彈性解析解,并利用摩爾-庫倫屈服準(zhǔn)則求解其彈塑性解析解。根據(jù)解析解,進(jìn)行雙排管豎井凍結(jié)壁的應(yīng)力場分析,將分析結(jié)果與均質(zhì)凍結(jié)壁模型進(jìn)行對(duì)比,提出對(duì)設(shè)計(jì)施工具有參考價(jià)值的建議。
本書是作者在多年研究工作成果的基礎(chǔ)上參考國內(nèi)外有關(guān)研究文獻(xiàn)撰寫成的,從學(xué)科理論體系出發(fā),介紹了FGM及其結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論方法。本書主要內(nèi)容涉及:非均質(zhì)FGM的三維執(zhí)彈性本構(gòu)理論、FGM宏細(xì)觀結(jié)構(gòu)力學(xué)、FGM廣義當(dāng)量反對(duì)稱彎曲理論、FGM康托洛維奇宏細(xì)觀精化解法、FGM結(jié)構(gòu)的特性分析等。全書分兩篇:第1篇為梯度功能材料力學(xué);第2篇為梯度功能結(jié)構(gòu)力學(xué)。每章后均列有參考文獻(xiàn)供讀者查閱。本書可供工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域的科研和設(shè)計(jì)人員使用,也可作為汽車工程、復(fù)合材料、物理及力學(xué)等專業(yè)的研究生教材和教學(xué)參考書。
由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續(xù)變化的特點(diǎn)如圖2,因此它能有效地克服傳統(tǒng)復(fù)合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統(tǒng)復(fù)合材料相比FGM有如下優(yōu)勢(shì):
1)將FGM用作界面層來連接不相容的兩種材料,可以大大地提高粘結(jié)強(qiáng)度;
2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力;
3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點(diǎn)以及應(yīng)力自由端點(diǎn)的應(yīng)力奇異性;
4)用FGM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的均勻材料涂層,既可以增強(qiáng)連接強(qiáng)度也可以減小裂紋驅(qū)動(dòng)力。
前言
第1篇 梯度功能材料力學(xué)
一 緒論
1 梯度功能材料力學(xué)研究概況
2 梯度功能力學(xué)的研究任務(wù)及研究方法
2.1 FGM的一般力學(xué)理論
2.2 非均質(zhì)、各向異性、反對(duì)稱層合板結(jié)構(gòu)熱彎曲問題
2.3 求解懸臂板彎曲問題的各種形式的康托洛維奇方法
3 FGM宏細(xì)觀復(fù)合結(jié)構(gòu)的概念
……
二 非均質(zhì)、各向異性梯度功能材料結(jié)構(gòu)三維熱彈性本構(gòu)理論
1 非均質(zhì)、各向異性FGM復(fù)合結(jié)構(gòu)的三維熱彈性本構(gòu)方程
2 FGM彈性系數(shù)的細(xì)觀力學(xué)分析
3 三維FGM結(jié)構(gòu)層間力學(xué)模型與應(yīng)力研究
……
三 梯度功能材料層梁受機(jī)械/熱載作用的優(yōu)化分析理論
1 FGM層梁的分層剪切理論
2 FGM層梁數(shù)值分析與優(yōu)化
3 FGM懸臂梁的彈性性能與應(yīng)力分析
……
第2篇 梯度功能結(jié)構(gòu)力學(xué)
四 梯度功能復(fù)合結(jié)構(gòu)的廣義當(dāng)量反對(duì)稱理論
1 FGM復(fù)合結(jié)構(gòu)的分析
2 FGM廣義當(dāng)量反對(duì)稱結(jié)構(gòu)新概念的提出與分析
3 FGM結(jié)構(gòu)彎曲彈性特性與本構(gòu)彈性特性對(duì)應(yīng)關(guān)系
……
附錄A 梯度因子系數(shù)
附錄B 梯度單層位移
……
外國專家人名譯名對(duì)照表
索引