六参数一般弹性约束FGM夹层梁的自由振动和屈曲特性

应用微分求积法(DQM)数值研究了六参数一般弹性约束边界下Winkler-Pasternak弹性地基上功能梯度材料(FGM)夹层梁的自由振动和屈曲特性。考虑夹层梁由3层组成,中间芯层分别为陶瓷单相(硬芯)、陶瓷-金属复合(FGM芯)、金属单相(软芯)材料这三类夹芯,采用Voigt混合幂率模型来表征FGM层的材料属性沿梁厚的梯度连续变化,梁两端的一般弹性约束边界由3组线性弹簧模拟。基于Timoshenko梁理论,在Hamilton体系下统一建立该系统静动态力学分析模型的控制方程并导出边界条件。通过编写DQM计算程序获得FGM夹层梁的自由振动响应,基于屈曲和振动这两种静动态力学行为之间的二元耦联性解耦求解临界屈曲载荷。通过算例主要探究了梁边界弹簧刚度、层厚比、夹芯类型、材料组分梯度指标、跨高比、弹性地基刚度等因素对FGM夹层梁自由振动和屈曲特性的影响。结果表明:该文分析方法行之有效,数值结果可靠精确;静力屈曲解耦求解过程极大简化;与各种典型边界梁相比,该六参数力学模型具有明显的普适优越性。

特性参数与温度相关的二维广义热弹问题的动态响应

基于Green-Lindsay广义热弹性理论,研究了材料特性参数与温度相关、受热冲击作用的半无限大体的二维热弹动态响应问题。采用了有限元法,对得到的非线性有限元方程在时域中进行了直接求解,得到了无量纲的温度、位移、应力等物理量的分布规律。结果表明:各物理量的幅值随时间的增大而增大,且其非零值仅处在一个有限的区间内;与温度相关的特性参数对各物理量有显著影响,体现在各物理量的幅值随之降低。