国家教育部博士点基金(20106118110006)
- 作品数：8 被引量：41H指数：4
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- 相关机构：西安理工大学长安大学宝鸡文理学院更多>>
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- 计及不同剪切变形的功能梯度材料梁的弯曲分析被引量：3
- 2014年
- 研究矩形截面功能梯度材料(Functionally graded materials,FGM)梁在不同剪切变形理论下的静力弯曲问题。假设FGM梁由金属和陶瓷两种材料构成,其等效物性参数沿厚度方向连续变化,且遵从简单幂率变化规律。基于最小势能原理,建立以轴向位移、横向位移及转角为未知函数的FGM梁的运动微分方程组。对简支FGM梁,采用Fourier级数法获得5种剪切变形理论下FGM梁的挠度、轴向位移及转角曲线,分析梁的长高比、梯度指标对弯曲变形的影响,分析不同剪切变形理论下FGM梁的切应力和正应力的分布特性,并与均质材料梁的静力弯曲特性进行比较。给出FGM梁的中性轴位置随梯度指标的变化曲线并进行分析。
- 赵凤群王忠民
- 关键词：功能梯度材料
- 轴向运动功能梯度梁的横向振动被引量：7
- 2013年
- 新型非均匀复合材料,功能梯度材料具有防止脱层和减缓热应力等优良性能,将其应用于功能梯度梁的结构有着非常重要的工程应用价值。基于Euler-Bernoulli梁理论和Hamilton原理,建立轴向运动功能梯度梁横向自由振动的运动微分方程,其中假设功能梯度梁的材料特性沿梁厚度方向按各组分材料体积分数的幂函数连续变化;再对运动微分方程和边界条件进行量纲一处理,采用微分求积法对其进行离散化,导出系统的广义复特征方程,然后计算分析轴向运动功能梯度简支梁横向振动复频率的实部和虚部随量纲一轴向运动速度、梯度指标等参数的变化情况,并讨论量纲一轴向运动速度和梯度指标对功能梯度梁的横向振动特性以及失稳形式的影响。
- 姚晓莎王忠民赵凤群
- 关键词：功能梯度材料轴向运动梁微分求积法
- 功能梯度斜板的屈曲分析被引量：5
- 2011年
- 研究面内荷载作用下功能梯度斜板的屈曲问题。基于经典板理论,假设材料性质为板厚度方向坐标的幂函数,不考虑温度的影响,推导功能梯度板在纵向荷载作用下的平衡微分方程,运用坐标转换关系,建立斜坐标系下功能梯度斜板的屈曲微分方程。采用微分求积法,离散屈曲微分方程,结合边界条件,给出功能梯度斜板在两对边受有均布压力作用下临界屈曲荷载的无量纲数值解。在此基础上,讨论板的几何外形尺寸、夹角、梯度指标以及中面变形等因素对临界屈曲荷载的影响。结果表明:功能梯度板的临界屈曲荷载变化介于相应的均质各向同性板的临界屈曲荷载变化之间;功能梯度材料板的临界屈曲荷载变化随板的相对几何外形尺寸宽长比b/a的减小而减小,随梯度指标k和夹角θ的增加而减小;中面变形对夹角较小和梯度指标较高的板有较大影响。
- 阮苗王忠民
- 关键词：功能梯度材料斜板屈曲微分求积法
- 陶瓷/金属非保守FGM斜板的颤振分析
- 2011年
- 研究了陶瓷/金属非保守功能梯度材料(FGM)斜板的颤振问题。以薄板理论为基础,假定材料的等效物性参数为沿厚度方向体积分数的幂律变化,在斜坐标系下建立了非保守FGM斜板的运动微分方程。运用微分求积法,对四边固支边界条件下陶瓷/金属非保守FGM斜板的量纲一复频率进行了数值计算,分析了FGM斜板的梯度指标、夹角和长宽比的变化对非保守FGM斜板稳定性的影响。结果表明,非保守FGM斜板的临界颤振荷载随梯度指标和夹角的增大而减小,随长宽比的增大而增大。
- 阮苗王忠民王砚
- 关键词：颤振微分求积法
- 基于辛几何法分析连铸板坯的黏弹性鼓肚变形被引量：3
- 2014年
- 对板坯连铸机中板坯(坯壳)的鼓肚变形问题,考虑了坯壳在高温下呈现黏弹性性态以及弹性变形与黏性变形的耦合特性,提出了连铸板坯鼓肚变形的四边固支黏弹性矩形板模型。根据Laplace变换和弹性-黏弹性相应原理,导出了黏弹性板柸在拉氏域内的四阶偏微分方程,再将其导入拉氏域内的哈密顿正则方程。对全状态矢量利用分离变量法、本征函数展开法、共轭辛正交归一化关系和Laplace逆变换,得到了四边固支黏弹性矩形坯壳在时域内的挠度解析解。以某板坯连铸机为例,分析了弹性变形、蠕变变形和松弛时间对鼓肚变形的影响,以及坯壳中点的单位长度弯矩随时间的变化情况。
- 王忠民黄梓嫄
- 关键词：连铸板坯鼓肚变形
- 基于微分求积法分析旋转圆板的横向振动被引量：9
- 2014年
- 基于微分求积法,分析了旋转圆板的横向振动和稳定性问题。从平面应力问题和Kirchhoff薄板理论出发,得到了在沿径向线性分布的离心惯性力作用下均质等厚度旋转圆板的轴对称中面内力,建立了极坐标下板的轴对称运动微分方程。对变系数的运动微分方程,采用微分求积法离散方程和边界条件,分析了周边固支、简支(沿径向不可移)和周边完全自由三种边界条件下旋转圆板的前两阶复频率的实部和虚部随角速度的变化情况,并得到其失稳类型以及相应的临界速度。
- 王忠民王昭张荣李会侠
- 关键词：稳定性微分求积法
- 形状记忆合金梁的非线性弯曲变形被引量：14
- 2011年
- 形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)梁作为一种新型智能元件,在工程领域的应用日益广泛。基于实测的形状记忆合金材料应力-应变关系曲线及梁的大变形理论,同时考虑SMA材料拉压力学性能的不对称性及简支端移动等因素,建立形状记忆合金梁非线性弯曲变形的控制方程,并采用打靶法、辛普森数值积分等方法对方程进行数值求解。通过梁在不同载荷条件下的挠曲线以及最大挠度—弯矩曲线,分析材料非线性、几何非线性及简支端移动3个因素对SMA超弹性梁弯曲变形的影响规律。结果表明:梁中性层位置随弯矩变化;弯矩较小时,材料性能是线性的,几何非线性及简支端移动对梁的弯曲变形几乎不产生影响;弯矩较大时,材料性能是非线性的,几何非线性及简支端移动对梁的弯曲变形产生明显影响。
- 商泽进王忠民
- 关键词：打靶法
- 中间线弹簧支承对随从力作用下矩形薄板稳定性的影响被引量：1
- 2013年
- 研究了切向均布随从力作用下,带有中间线弹簧支承的矩形薄板的稳定性问题。建立了板的运动微分方程,利用微分求积法得到了复特征方程,给出了线弹簧支承板复频率与随从力的变化关系,以及线弹簧支承刚度对板失稳形式和临界值的影响。对随从力作用下带有中间线弹簧支承的四边固支矩形薄板的计算结果表明:当边长比为1时,发现存在一个临界线弹簧支承刚度值,当支承刚度小于该值时,板失稳为颤振失稳。当支承刚度大于该值时,板失稳为发散失稳;当边长比为2时,板失稳形式保持为发散失稳。
- 杨峰王忠民
- 关键词：随从力矩形薄板颤振
