梯度蜂窝加筋板的弯曲变形及优化设计

将多胞壁蜂窝结构引入加筋板设计中。基于三点弯曲实验的承载方式,将蜂窝胞元的壁厚与孔隙率设计为梯度形式。实验试件采用3D打印机制备,基材为聚乳酸。通过实验测试与有限元分析,研究了梯度形式、胞元方向及承载位置对结构承载性能的影响,并基于结果对加筋层进行了优化设计。结果表明:采取壁厚梯度形式、胞元竖直方向以及使压头轴线靠近水平方向均可提升结构承载性能,优化加筋层后能显著提升材料的利用率。此外,不同压头位置下试件的破坏模式不同。

基于分层有限元的功能梯度混凝土梁热弹性分析

功能梯度混凝土材料(Functionally Graded Concrete Materials,简称FGCs)是一种材料组分和性质在空间上呈梯度连续变化的新型复合材料。本文采用分层模型的思想并借助有限元软件ANSYS建立了FGC梁的有限元模型,通过一个典型算例验证了模型的可行性和计算精度,结果发现本文解与参考解具有很高的吻合度。在此基础上对FGC梁的热弹性问题进行了分析,得到了梯度形式和梯度参数等对梁热应力的影响规律,研究结果可为FGC梁的组分设计提供一定的参考。