横向非均匀温度场作用的FGM夹层梁热屈曲分析

基于经典几何非线性梁理论,推导了受横向非均匀升温作用的FGM夹层梁热屈曲控制方程。对于端部夹紧边界条件梁,随着温度升高,梁发生分支屈曲,考虑到分支屈曲临界状态变形较小,将非线性边值问题退化成线性特征值问题,通过求线性特征值问题,得到了有量纲临界屈曲温度差解析解。另外,运用打靶法计算非线性边值问题,得到了热过屈曲平衡路径和平衡构型。利用算例探究层厚比、梯度指数、温度场级数项数目对FGM夹层梁热过屈曲平衡路径和平衡构型的影响。结果表明:当梯度层相对厚度和梯度指数增加时,FGM夹层梁临界屈曲温度差均增加。

基于均匀化转换方法的FGM圆柱壳静水压力下临界压力预测研究

依据经典Flügge壳体理论,利用功能梯度材料(FGM)和均匀材料物理性质和力学行为相似性的均匀化转换计算方法,研究了静水压力下FGM圆柱壳临界压力的预测方法。针对水下FGM圆柱壳耦合系统的振动问题,考虑流体影响,采用波动法推导出相应的振动方程,使用了牛顿迭代法,以确定在静水压力下FGM圆柱壳的固有频率。根据临界载荷与固有频率为零的载荷水平线性相关性,运用拟合曲线法和均匀化转换后的公式法对静水压力下FGM圆柱壳临界压力进行了预测分析,并讨论了FGM圆柱壳各项参数对静水压力下FGM圆柱壳临界压力的影响。结果表明,FGM圆柱壳的材料弹性模量E合值、几何尺寸h/R和L/R,以及不同边界条件改变对临界压力影响较大。通过对多组算例的对比分析,证明了本研究方法的正确性和有效性。使用该方法进行预测的精度高,计算量小,能够为非均匀结构力学行为的分析提供新的研究途径。

热环境下弹性地基上多孔FGM圆板的自由振动特性

基于一阶剪切变形理论,研究了热环境下弹性地基上多孔功能梯度材料(Functionally Graded Materials,FGM)圆板的自由振动特性.首先,考虑含孔隙的Voigt修正混合幂律模型,并给出统一温度场描述材料受温度依赖,利用Hamilton原理,推导热环境下弹性地基上多孔FGM圆板自由振动的控制微分方程并进行无量纲化;然后,应用微分变换法对无量纲控制微分方程和边界条件进行变换,得到计算无量纲固有频率和临界温升值的代数特征方程.将问题退化后并与已有文献结果进行对比以验证其有效性;最后,计算并分析了梯度指数、孔隙率、边界条件、厚度与半径比、温升值和Winkler弹性刚度系数对多孔FGM圆板无量纲固有频率的影响以及各相关参数对临界温升值的影响.结果表明,梯度指数影响频率,反映材料从陶瓷向金属过渡的特点,孔隙率削弱刚度进而影响固有频率大小,Winkler地基对刚度有着增强的作用,温度增大使结构发生热屈曲而失稳等.

基于FGM(1,1)的中国瓦楞原纸产量预测

FGM(1,1)模型与GM(1,1)模型相比,对样本后期的预测精度较高,对我国瓦楞原纸产量进行了预测,结果显著。利用FGM(1,1)模型对2022~2024年我国瓦楞原纸产量进行预测,结果显示:未来3年我国瓦楞原纸产量保持较高速度增长态势,通过分析表明这一预测结果有一定的可信度。

横向非均匀温度场作用的FGM夹层圆板热屈曲分析

基于von Kármán几何非线性板理论,导出了受横向非均匀温度场作用的幂律型功能梯度材料(FGM)夹层圆板的位移型几何非线性控制方程.考虑不可移夹紧边界条件,通过求解线性特征值问题,得到了系统的有量纲临界屈曲温度差解析公式.另外,运用打靶法计算了非线性常微分方程两点边值问题.考察了几何参数、组分材料特性、梯度指数、温度场参数和层厚比对FGM夹层圆板的临界屈曲温度差、热过屈曲平衡路径和平衡构形的影响.当厚径比、梯度层相对厚度和梯度指数增加时,FGM夹层圆板临界屈曲温度差均单调增加;当半径和总厚度给定时,随FGM层相对厚度增加,FGM夹层圆板后屈曲变形显著减小.

融合FGM和指针标注的实体关系联合抽取方法

实体关系联合抽取是信息抽取的一项重要任务。由于传统的实体关系联合抽取方法把实体之间的关系建模为离散类型,因此不能很好地解决重叠三元组的问题。为了解决难以抽取重叠三元组的问题,本文提出一种融合FGM和指针标注的实体关系联合抽取BERT-FGM模型。该模型将实体之间的关系建模为函数,通过在BERT训练词向量的过程中融入FGM提高模型的鲁棒性。模型首先通过指针标注策略抽取头实体,然后将头实体与句子向量进行融合作为一个新向量,最终将其在预定义的关系条件下抽取头实体对应的尾实体。实验使用的是公开数据集WebNLG,实验结果表明该模型F1值达到90.7%,有效地解决了三元组重叠问题。

基于LES-FGM方法的部分预混湍流燃烧中间组分模拟

基于FGM建表燃烧模型对德国达姆施塔特工业大学的MRB部分预混湍流火焰开展大涡模拟,并对比研究了预混和部分预混FGM建表方法对模拟的影响.结果表明,不同建表方法对MRB火焰结构、速度分布和主要组分分布等影响较小,但部分预混建表能显著提升中间组分CO和H_(2)的模拟可靠性.其根本原因是部分预混建表使用了对冲火焰模型,能够充分引入燃空混合过程对中间组分的影响.通过添加额外的组分输运方程可提升预混火焰建表对中间组分模拟的可靠性,且前人提出的拉伸作用在该火焰中影响较小.该研究为基于建表方法的部分预混湍流燃烧准确模拟提供了重要参考.

温度影响下纤维增强FGM梁的自由振动特性

运用微分求积法(DQM)研究温度影响下纤维增强功能梯度材料(FGM)梁的横向自由振动问题。材料的物性参数由混合率模型给出,并考虑梁内部均匀升温和材料的温度依赖特性。首先基于经典梁理论(CBT)和Hamilton变分原理,建立温度影响下纤维增强FGM梁的运动微分方程,再引入无量纲量对梁自由振动控制微分方程进行无量纲化,然后运用DQM将无量纲自由振动微分方程与边界条件转换为代数特征方程;其次通过编写程序求解特征方程得到无量纲固有频率,并将其退化为FGM梁并与已有文献数据结果对照,验证了文中方法的有效性和正确性;最后研究了不同边界条件下纤维体积分数、温度变化及长细比对纤维增强FGM梁无量纲固有频率的影响。

FGM技术在地下工程基坑渗漏水检测中的应用

FGM渗漏水检测技术具有施工快速简便、检测精度高、对周边建筑物无影响的特点,是近几年兴起的新的渗漏水检测技术。文章以粤港澳大湾区广花城际项目某明挖区间段为背景,从技术原理、检测方法、检测项目及内容、检测效果分析等方面详细介绍了FGM技术在地下连续墙渗漏水检测中的应用,为后续类似的检测工程提供一定的参考价值。

种子液传代次数对益生菌FGM株发酵黄芪转化多糖的影响

益生菌FGM株发酵黄芪后,产物粗多糖得率显著提高。为进一步提高FGM株发酵黄芪转化多糖的稳定性,本试验将连续传代的FGM株种子液接种黄芪进行液体发酵,采用细菌平板计数法和苯酚—硫酸法分别测定发酵前、后的细菌总数和发酵后黄芪多糖的含量,并对结果进行了统计学分析。结果表明菌种在多次连续传代后会产生菌种退化现象,发酵产物中多糖含量与种子液细菌总数呈极显著相关(P=0.007),其中第4代种子液发酵黄芪转化多糖的性能最高。

均布荷载下抛物线形FGM冻结壁弹塑性解

通过求解弹性状态下材料性质呈抛物线变化的FGM厚壁圆筒受均布荷载的解析解,并结合摩尔-库伦强度准则对冻结壁塑性状态下的应力分布进行了分析。将所得结果与均质冻结壁进行比较,总结出该类FGM冻结壁的受力特性。最后提出对冻结壁设计施工的建议。

FGM圆环板面内自由振动的DQM求解

基于二维线弹性理论,假定材料物性沿圆环板的径向按照幂律梯度分布,建立了FGM薄圆环板面内自由振动的运动微分方程,采用微分求积法数值研究了FGM圆环板面内自由振动的量纲一频率特性,并与各向同性材料圆环板面内自由振动的量纲一频率进行了比较,说明本文的分析方法有效.结果表明,不同边界条件,FGM梯度指标以及FGM圆环板内、外半径比对量纲一频率均有影响,其计算结果和分析方法可供设计参考.

自蔓延预热粉体爆炸固结Mo/Cu FGM

采用新型水介质双向爆炸固结装置,结合自蔓延预热粉体技术制备了Mo/Cu功能梯度材料(FGM).观测了Mo/Cu FGM的显微结构,分析了爆炸固结机制.所制备样品的相对密度从Mo层的94.2%到Cu层的98.4%,呈现良好的梯度变化,样品整体相对密度达95.5%.Mo/Cu FGM电导率为国际退火铜标准(IACS)的27%.第3层、第4层的热导率分别为204.76和249.71 W.m-1.K-1.Mo/Cu FGM第1层与第2层的剪切强度为214.8 MPa.

FGM中厚圆板轴对称自由振动的打靶法求解

研究了由陶瓷和金属两种材料组成的功能梯度材料(FGM)中厚圆板的自由振动问题。基于考虑横向剪切变形中厚板的几何方程、物理方程及平衡方程,建立了以中面转角和横向位移为基本未知量的功能梯度中厚圆板轴对称自由振动问题的控制方程;假定功能梯度中厚圆板的材料性质方向按照幂函数连续变化规律;采用打靶法数值求解所得非线性两点边值问题出,获得了多种边界下功能梯度中厚圆板的无量纲自然频率以及振动模态。讨论了材料梯度指数、板的厚度以及边界条件对自然频率的影响。

双参数弹性地基上FGM梁的自由振动分析

基于二维弹性理论,研究双参数弹性地基上功能梯度材料梁的自由振动问题.考虑材料属性沿厚度方向呈梯度变化,获得双参数弹性地基上功能梯度材料梁的自由振动控制微分方程,然后运用微分求积法(DQM)数值求解梁在两端简支边界条件下自由振动的无量纲固有频率,并将得到结果与现有的文献作了比较,证明微分求积法对求解该问题的有效性.考虑不同参数变化对于梁自由振动频率的影响.结果表明,材料梯度指数和地基模量参数对功能梯度材料梁的无量纲自振频率均有影响.

基于FGM和附加输运方程的NO数值模拟方法研究

为研究污染物NO的数值计算方法,对Sandia Flame D火焰的燃烧流场和NO排放进行了数值模拟研究。采用Realizableκ-ε模型捕捉湍流特征,分别采用绝热和非绝热FGM(Flamelet Generated Manifold)模型模拟热力化学特性,辐射模型采用光学薄模型(OTM)。由于NO的生成过程是慢反应过程,FGM模型的控制变量的时间尺度没有包含NO的时间尺度,因此通过求解NO的输运方程进行NO预测,其化学反应源项由FGM数据库直接插值得到。模拟结果与试验进行对比表明:FGM模型能够很好地捕捉燃烧流场的热力化学特征,但在上游富油区会过高地预测CO;辐射对温度、NO及其化学反应源项分布有非常强的影响,但对H_2O,CO_2,CO的影响较小;采用求解NO输运方程的NO质量分数模拟精度明显高于直接由FGM数据库插值得到的NO质量分数,而且非绝热FGM模型得到的NO质量分数的模拟精度明显高于绝热FGM模型的,为精确模拟NO需要考虑NO的动力学特性和辐射效应。

HA／316L粉非对称生物FGM的微观组织与增韧机制

采用热压工艺制备了HA/316L粉非对称生物功能梯度材料(FGM)。HA/316L粉非对称生物FGM在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各成分分布均匀、弥散。在各梯度层内部及界面都没有裂纹及大孔洞出现,界面结合紧密。随着316L粉的含量增加,韧窝的数量逐渐增加,韧窝形貌由浅变深,边缘由尖锐逐渐变得圆滑,表明材料由脆性断裂向韧性断裂转化。纯HA梯度层为典型的脆性断裂,HA80/316L和HA60/316L梯度层表现为典型的晶间断裂,HA40/316L和HA20/316L梯度层断裂性质为晶间断裂中掺杂有韧性断裂,而316L梯度层则表现为典型的韧性断裂。316L粉的加入改变了HA/316L粉生物FGM各梯度层的断裂方式,从而提高了材料的力学性能。从整体上而言,HA/316L粉生物FGM主要增韧机制包括层间裂纹偏转增韧与裂纹偏转增韧。

温度影响下FGM圆环板的面内自由振动分析

基于二维弹性理论和Hamilton原理,假设材料物理性质随温度变化且沿圆环板径向按照幂律梯度分布,导出了温度影响下FGM薄圆环板面内自由振动的运动微分方程。用微分求积法(DQM)计算了温度影响下FGM圆环板面内自由振动的无量纲频率,并与各向同性材料圆环板面内自由振动的无量纲频率进行了比较,说明该分析方法的有效性。同时考虑了沿圆环板径向均匀升温和非均匀升温两种情况下,几何参数、材料性质和温度变化对面内自由振动频率的影响。

四边弹性约束FGM矩形板面内自由振动的DQM求解

假设矩形板为正交各向异性,材料的物性沿矩形板的宽度方向按幂律连续分布,基于二维线弹性理论,建立了四边弹性约束功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)矩形板面内自由振动的控制偏微分方程。控制方程为复杂耦合的变系数偏微分方程,采用微分求积法(Differential Quadrature Method,DQM)数值研究了四边弹性约束FGM矩形板面内自由振动的无量纲频率特性。通过设置弹性刚度系数为0或∞,梯度指数为0,问题退化为各种典型边界下矩形板的面内自由振动,与已有的各向同性矩形板自振频率结果进行比较,结果表明分析求解方法行之有效。最后考虑了FGM矩形板边界条件、长宽比、梯度指数及刚度系数对自振频率的影响。

基于物理中面FGM简支梁的弯曲行为

基于一阶非线性梁理论,利用物理中面概念导出了FGM梁的基本方程,分析了热载荷作用下简支FGM梁的弯曲行为。当坐标面置于功能梯度材料(FGM)梁的物理中面上时,其本构方程中,面内力与弯矩并不耦合,使得问题的控制方程以及边界条件得以简化。分析中假设功能梯度材料性质只沿梁厚度方向、并按成分含量的幂指数形式变化;利用打靶法数值地求解了所得方程。数值结果表明:热载荷作用下,夹紧FGM梁发生过屈曲变形,而简支梁则发生较为复杂的热弯曲变形;在同一热载荷作用下,简支FGM梁将会产生三种构形问题;剪切变形对夹紧FGM梁的热变形影响比简支梁更明显。