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题名表面效应对热-机多孔悬臂纳米梁力学性能的影响
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作者
李清禄
赵煊贺
张靖华
潘兆一
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机构
兰州理工大学理学院
甘肃新农生态能源环保科技有限公司
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出处
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期124-131,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(12062010,12362009)
甘肃省自然科学基金重点项目(23JRRA775)。
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文摘
表面效应对纳米结构的力学性能有重要影响。飞机上很多微纳尺度的结构可简化为悬臂梁。本工作分析表面效应对随从载荷作用下梯度多孔材料纳米悬臂梁在高温环境下非线性力学响应的影响。基于GurtinMurdoch表面弹性理论和非线性梁理论,建立梯度多孔材料梁在随从载荷以及温度场中的非线性控制微分方程。假定梯度多孔材料的性能在整个厚度范围内连续变化,且沿厚度呈两种余弦形式的非均匀孔隙率分布模式。采用打靶法求解梯度多孔材料悬臂纳米梁在热-随从载荷下的非线性力学响应。获得各种孔隙率系数和不同非均匀升温下悬臂纳米梁非线性力学响应的数值解,详细讨论材料表面弹性常数和表面应力对纳米悬臂梁力学响应的影响。结果表明:不同孔隙率系数和不同非均匀升温下梁的力学行为是不同的;纳米梁表现出十分显著的表面效应。
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关键词
梯度多孔材料
悬臂梁
随从载荷
表面残余应力
表面效应
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Keywords
graded porous materials
cantilever beam
follower force
surface residual stress
surface effect
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分类号
V259
[一般工业技术—材料科学与工程]
TB383
[一般工业技术—材料科学与工程]
O343.7
[理学—固体力学]
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题名梯度多孔金属材料梁的屈曲和屈曲基础上的振动
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作者
李清禄
赵煊贺
张靖华
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机构
兰州理工大学理学院
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期415-420,共6页
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基金
国家自然科学基金(12062010,12362009)
甘肃省自然科学基金重点项目(23JRRA775)资助.
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文摘
为研究梯度多孔金属材料梁的屈曲以及屈曲附近的振动特性,首先建立了随从分布压力下梯度多孔材料梁的动力学控制方程,得到了描述后屈曲的静态控制微分方程和描述屈曲前后振动响应的控制方程。通过打靶法数值求解两组强非线性方程,获得了简支-固支梯度多孔梁的屈曲临界载荷以及屈曲前后振动频率与载荷之间的关系曲线。分析了孔隙率系数和孔隙分布方式对屈曲临界载荷和屈曲前后振动频率的影响。结果表明,随着孔隙率系数e 0的增加,发生屈曲时的临界载荷减小;各阶固有频率也减小。屈曲前,各阶振动频率随载荷增大而减小,屈曲后,除三阶频率外,一阶和二阶频率随载荷增大而增大。
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关键词
梯度多孔材料
孔隙率
随从载荷
临界载荷
频率
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Keywords
graded porous material
porosity
follower force
critical load
frequency
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分类号
TU383
[建筑科学—结构工程]
O343.7
[理学—固体力学]
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