功能梯度Euler梁的静力弯曲分析

基于Euler梁变形理论,建立功能梯度材料细长梁静力弯曲的控制方程,假设功能梯度材料性质只沿梁厚度方向变化,且服从幂函数规律.通过理论分析和比较,寻找均匀梁和非均匀梁的控制方程的相似性,将功能梯度材料细长梁的弯曲求解转化为均匀梁的弯曲求解与相似转换系数的计算,从而为功能梯度Euler梁的弯曲分析提供便捷的途径.     

基于非局部应变梯度理论的轴向功能梯度微梁尺度相关弯曲行为研究（英文）

基于非局部应变梯度理论,研究了轴向功能梯度Bernoulli-Euler微梁在集中载荷和分布载荷作用下的弯曲行为.轴向功能梯度微梁的材料参数沿轴向连续变化.基于最小势能原理,推导了微梁的运动方程以及相应的经典和非经典边界条件,并利用Galerkin加权余量法和归一化技术对控制微分方程进行了求解.在非局部应变梯度理论、非局部弹性理论、应变梯度理论和经典弹性理论的框架下,对受正弦分布荷载作用的轴向功能梯度微梁的横向变形进行了比较.结果表明,微梁的弯曲柔度随材料长度尺度参数与梁高比值的增大而减小,但随材料非局部参数的增大而增大,功能梯度参数对控制微梁挠度具有重要作用.该工作可为相关领域内轴向功能梯度微梁的设计和分析提供理论依据和技术参考.     

梯度功能材料的研究与应用

综述了梯度功能材料(FGM)的研究现状,介绍了梯度功能材料的设计、制备、特性评价、使用情况,展望了梯度功能材料的发展前景与方向.     

使用稳定小波转换和神经网络识别功能梯度材料框架结构裂纹（英文）

目的:功能梯度材料(FGM)框架结构的裂纹识别。创新点:1.可接收多裂纹FGM结构在任意高频带中的精确模态。2.提出了一种使用稳定小波转换(SWT)模态和神经网络识别FGM框架结构裂纹的一体化程序。方法:使用动态刚度方法并结合与频率相关的形状函数,填补有限元方法的空白。这些形状函数被认为是频域内振动问题的精确解。结论:1.神经网络与SWT模态振型方法相结合,即使在测得的模态噪声很大的情况下,也能准确评估FGM结构的裂纹深度。2.本项研究中提出的FGM框架多裂纹识别一体化程序也适用于有限测量数据的情况,且这些数据不仅局限于模态,还包括结构的静态或动态挠度。     

3层材料层合梁纯弯曲实验测试与分析

基于平面假设,对纯弯曲条件下3层材料组成的层合梁的纯弯曲问题进行了理论分析,应用电测技术对2组不同材料组成的层合梁分别进行了测试。通过对测试点应变的理论值和实际实验测试值结果进行比较,验证了实验方法和理论解的正确性。对层合梁的实验测试和理论分析不仅适用于实际工程研究,同时也可作为材料力学中纯弯曲实验的扩展,进一步加深学生对中心轴和复合材料概念的认识,具有研究意义和实用价值。     

双金属层合梁弯曲正应力测试分析

运用电测技术和有限元计算,完成了双金属层合梁的试件制备、弯曲正应力的测试和数值分析.测得的弯曲正应力值与有限元的计算结果非常接近.研究结果表明,在单层梁的纯弯曲实验中引入层合梁的弯曲正应力测试分析,对分析、解决实际问题提供了有意义的途径.     

压杆纵横弯曲的高阶应变理论解

将高阶应变弹性理论引入细长压杆的纵横弯曲问题中,考察了内禀长度对于纵横弯曲的行为,尤其是中点挠度、最大压力等的影响。结果表明:内禀长度对比外特征尺度不可忽略时,压杆纵横弯曲的最大压力降低;中点挠度也明显受到轴向力、横向力、材料刚度、压杆长度(即外特征尺度)以及内禀长度的影响。工作对于承受纵横弯曲作用的微尺度压杆的设计、制造及使用有一定的指导意义。     

复合梁弯曲强度计算

工程中为了提高梁的强度,有时将不同材料的梁组合在一起,即在一根梁上加上辅助梁而形成复合梁。所谓复合梁,是指用不同弹性摸量E的材料复合在一起所构成的梁,这类梁的弯曲强度计算,己超出材料力学所研究的范围,下面我应用材料力学的有关基本知识对一种特殊形式的组合梁,在纯弯曲条件下进行强度计算。     

剪跨比对BFRP筋混凝土梁抗剪性能影响的研究

玄武岩纤维具有优异的耐腐蚀性能,采用玄武岩纤维材料（BFRP）筋代替钢筋是一种解决钢筋锈蚀问题的潜在方法。通过6根试验梁,研究不同剪跨比下BFRP筋混凝土粱的抗剪性能。试验表明,BFRP筋混凝土梁呈脆性破坏,破坏位置集中在分配梁加载点附近;随着剪跨比的减小,斜截面初裂荷载逐渐提高,且逐渐接近于极限荷载;混凝土梁开裂前,挠度增长缓慢,开裂后增长较快,表现为荷载-挠度曲线呈折现变化。     

小剪跨比沙漠砂混凝土深梁短期刚度试验

通过制作1根普通混凝土深梁和8根沙漠砂混凝土深梁来研究沙漠砂掺量、剪跨比、箍筋配筋率和混凝土强度等级对沙漠砂混凝土深梁挠度和短期刚度的影响,并采用中国混凝土结构设计规范和有效惯性矩法对深梁试件短期刚度进行理论值计算.结果表明:沙漠砂混凝土深梁试件跨中挠度随剪跨比和箍筋配筋率的增大而增大,随混凝土强度等级的增大而减小,随...     

Analytical solution for functionally graded anisotropic cantilever beam under thermal and uniformly distributed load

The bending problem of a functionally graded anisotropic cantilever beam subjected to thermal and uniformly dis-tributed load is investigated,with material parameters being arbitrary functions of the thickness coordinate. The heat conduction problem is treated as a 1D problem through the thickness. Based on the elementary formulations for plane stress problem,the stress function is assumed to be in the form of polynomial of the longitudinal coordinate variable,from which the stresses can be derived. The stress function is then determined completely with the compatibility equation and boundary conditions. A practical example is presented to show the application of the method.     

SH波在功能梯度压电带中共线双裂纹处的散射

讨论了SH波在功能梯度压电带中共线双裂纹处的散射问题,假定裂纹面上边界条件是电渗透性的,通过建立数学模型并利用Copson方法对问题进行了求解,最后通过数值算例讨论了右裂纹尖端的动应力强度因子与材料梯度参数等因素的关系．     

The analytical solutions for orthotropic cantilever beams (II):Solutions for density functionally graded beams

INTRODUCTION Functionally graded materials (FGM) possesselastic constants and density that vary gradually withlocation within the material. In one kind of FGM,only the elastic constants vary continuously along oneor more directions, and in the other kind, only thedensity varies gradually with location. We call thelater one density functionally graded materials. Functionally graded materials have attractedmuch interest. Tutuncu and Ozturk (2001) obtainedclosed-form solutions…     

The analytical solutions for orthotropic cantilever beams (Ⅱ): Solutions for density functionally graded beams

In this paper, the specific solutions of orthotropic plane problems with body forces are derived. Then, based on the general solution in the case of distinct eigenvalues and the specific solution for density functionally graded orthotropic media, a series of beam problem, including the problems of cantilever beam with body forces depending only on z or on x coordinate and expressed by z or x polynomial is solved by the principle of superposition and the trial-and-error method.     

Pure bending of simply supported circular plate of transversely isotropic functionally graded material

INTRODUCTION In recent years, functionally graded materials (FGMs) have attracted more and more attention. Due to their continuously varying material properties in space on the macroscopic scale, FGMs, therefore, are usually superior to conventional fiber-matrix materi-als in mechanical behavior, especially for perform-ance under thermal loading. Now FGMs have been widely used in various fields including electronics, chemistry, optics, biomedicine, etc. Heretofore, volumes of literatu…     

含竖直裂纹弹性材料与梯度材料粘接的接触问题

从功能梯度材料的弹性理论出发,首先推导出梯度材料在不同边界条件下的状态方程,进而使用Fourier变换技术将含裂纹弹性材料与梯度材料粘接的接触问题转化为边值问题,建立起该数学模型。构造带技巧性的积分变换方法将混合边值问题化为奇异积分方程,并利用Gauss—Chebyshev积分公式将奇异积分方程离散为计算机可实现的代数方程组,编制计算机程序并上机调试,得出数值模拟结果。     

The analytical solutions for orthotropic cantilever beams （Ⅱ）：Solutions for density functionally graded beams

In this paper, the specific solutions of orthotropic plane problems with body forces are derived. Then, based on the general solution in the case of distinct eigenvalues and the specific solution for density functionally graded orthotropic media, a series of beam problem, including the problems of cantilever beam with body forces depending only on z or on x coordinate and expressed by z or x polynomial is solved by the principle of superposition and the trial-and-error method.     

弹性材料夹杂含裂纹梯度材料的接触问题

研究弹性材料夹杂含裂纹功能梯度材料的接触问题．利用Fourier积分变换,将问题转化为关于未知位错密度函数的奇异积分方程,再用配点法对奇异积分方程进行数值求解．获得了裂纹尖端标准应力强度因子．数值结果显示了标准应力强度因子与梯度材料非均匀参数、摩擦系数、裂纹长度以及裂纹距刚性压头中心水平距离的关系．     

SH波在正交各向异性功能梯度材料直裂纹处的散射

研究了正交各向异性功能梯度材料中直裂纹对SH波的散射问题,材料两个方向的剪切模量和密度假定为指数模型,通过积分变换-积分方程方法,建立数学模型,化为对偶积分方程,用Copson方法求解对偶积分方程,最后得到动应力强度因子,并且给出了数值算例,讨论了在SH波作用下,裂纹尖端的动应力强度因子与入射波的频率,入射角的关系．     

具周期裂纹半无限大功能梯度压电材料的热应力分析

讨论了无限长功能梯度压电板中双裂纹尖端热响应分析,用Fourier积分变换把混合边值问题转化为以裂纹面上位移为未知量的对偶积分方程,利用Schmidt方法对其求解,最后通过数值算例考察了温度变化及材料系数对应力强度因子的重要影响.