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辛求解体系下功能梯度材料平面梁的完整解析解
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:O343.1[理学—固体力学;理学—力学] O343.7[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]宁波工程学院建筑工程学院,浙江宁波315016, [2]浙江大学工程力学系,杭州310027, [3]浙江大学土木系,杭州310058
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11202111;11090333;10972193);宁波市自然科学基金资助项目(2011A610077)
中文摘要:

采用辛弹性力学解法,求取弹性模量沿轴向指数变化,而Poisson比保持不变的功能梯度材料平面梁的完整解析解.通过求解被Saint-Venant原理覆盖的一般本征解,建立起完整的解析分析过程,进而给出平面梁位移和应力的精确分布规律.传统的弹性力学分析方法常常忽略被Saint-Venant原理覆盖的解,但这些衰减的本征解对材料的局部效应起着较大的影响作用,可能导致材料或结构的突然失效.采用辛求解方法,充分利用本征向量之间的辛共轭正交关系,得到了功能梯度材料梁的完整解析解.两个数值算例分别将功能梯度材料平面梁的位移和应力分布与相应均匀材料情形的结果进行比较,研究了材料非均匀性对位移和应力解的影响.

英文摘要:

Exact solutions for generally supported functionally graded plane beams were given within the framework of symplectic elasticity.The Young’s modulus was assumed to vary exponentially along the longitudinal direction while Poisson’s ratio remained constant.The state equation with a shift-Hamiltonian operator matrix had been established in our previous work,but limited to the Saint-Venant solution.Here it was presented that a complete rational analysis of the displacement and stress distributions in the beam by exploring the eigensolutions which were usually covered up by the Saint-Venant principle.These solutions played a significant role on local behavior of materials that was usually ignored by the conventional elasticity methods but may be crucial to the failure of the materials/structures.The analysis made full use of symplectic orthogonality of the eigensolutions.Two illustrative examples were presented to compare the displacement and stress results with those for homogenous materials,and to demonstrate the effect of material inhomogeneity.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8965