梯度功能材料轴承的热弹性分析

针对梯度功能材料圆柱壳的轴对称热弹性响应和球壳的球对称热弹性响应提出了简单而精确的解。类似于复合材料层合结构的研究，将梯度功能材料圆柱壳或球壳沿厚度分为若干层，各层视为均匀材料，从而导出温度解、位移解和应力解。只要层数足够大，其解将收敛于精确解。算例检验了解的收敛性，讨论了分层数的选取以及材料和结构参数对热弹性响应的影响。所述方法对非均匀材料结构的分析具有借鉴作用。     

梯度功能材料热弹性应力的分析方法

本文介绍了近年来国外有关梯度功能材料热弹性应力问题的最新研究方法，并对其方法特点进行了评述。     

梯度功能材料热弹性应力的分析方法

本文介绍了近年来国外有关梯度功能材料热弹性应力问题的最新研究方法，并对其方法特点进行了评述．     

功能梯度材料的进展

功能梯度材料是一种新型复合材料，介绍了功能梯度材料的概念，制备工艺，应用领域，设计方法及其特征评价，并讨论了功能梯度材料研究的主要方面。     

梯度功能高分子材料的研究

概括了国内外梯度功能高分子材料的研究近况，介绍了高分子梯度结构的类型、溶液扩散制备法、高分子梯度结构表征方法、形成机理、材料特性和应用等。     

沿板平面材料梯度变化的二维梯度薄板挠度分析

采用有限单元法,分析了由Ti-6Al-4V、Al 1100和ZrO_2组成的二维功能梯度材料(2D-FGM)薄板的小挠度问题,计算了在不同温度环境下,四边简支受均布荷载的2D-FGM薄板挠度值和四边固支受均布荷载的2D-FGM薄板挠度值,并对本方法进行了正确性检验,给出了2D-FGM薄板挠度分布图。进一步讨论了温度和孔隙率对2D-FGM薄板挠度的影响。结果表明,温度和孔隙率对受载2D-FGM薄板挠度变形影响较为明显,在环境温度不变的情况下,四边固支和四边简支的2D-FGM薄板挠度都随孔隙率的增大而逐渐变大,在孔隙率不变情况下,四边固支和四边简支的2D-FGM薄板挠度都随环境温度的不断升高而逐渐变大。     

梯度功能材料热应力缓和优化设计

在研究梯度功能材料热应力缓和优化问题时,提出了一个分析梯度功能材料中间层体积组分规律的关系式,并运用这个关系式,结合优化理论,对热应力缓和梯度功能材料进行了计算,并得出一些对梯度功能材料设计有价值的结论。     

梯度功能材料热应力缓和优化设计

在研究梯度功能材料效应力缓和优化问题时,提出了一个分析梯度功能材料中间层体积组分规律的关系式．并运用这个关系式．结合优化理论,对效应力缓和梯度功能材料进行了计算,并得出一些对梯度功能材料设计有价值的结论。     

功能梯度Timoshenko梁的静力弯曲分析

基于Timoshenko梁变形理论,建立功能梯度材料梁在均布载荷作用下的弯曲控制方程,寻找均匀梁和非均匀梁的控制方程的相似性,将功能梯度材料梁的弯曲求解转化为均匀梁的弯曲求解与相似转换系数的计算。通过理论推导和相似性分析证明,功能梯度Timoshenko梁的弯曲解与同样尺寸、边界条件和载荷条件下的均匀材料Timoshenko梁的弯曲解成正比,这个比例常数完全由材料的非均性质参数确定。     

压铸模的功能梯度材料涂层性能分析

为了提高压铸模的使用寿命,用有限元方法对涂层为功能梯度材料的压铸模进行分析.梯度材料涂层分为5层,沿模具表面法向氮化钛所占的比例逐渐增加,分别为20%、40%、60%、80%、100%.在不同厚度涂层的应力分析中,涂层中氮化钛的比例不变,只增加每一层的厚度,涂层总厚度分别为0.002 mm,0.004 mm,0.006 mm,0.008 mm,0.01 mm.功能梯度材料的性能参数采用简单混合物运算法则计算.应用有限元法对有功能梯度材料涂层的模具和没有功能梯度材料涂层模具的温度场、应力场进行比较分析,并对不同厚度功能梯度材料涂层的应力进行研究.结果显示:当功能梯度材料涂层的厚度为0.006 mm时温度场分布更合理,表面剪应力及压应力变化平缓,有效延长了模具寿命.     

Three-dimensional analysis of functionally graded piezoelectric plate with arbitrarily distributed material properties

An orthotropic functionally graded piezoelectric rectangular plate with arbitrarily distributed material properties was studied, which is simply supported and grounded（electrically） on its four lateral edges. The state equations of the functionally graded piezoelectric material were obtained using the state-space approach, and a Peano-Baker series solution was obtained for the coupled electroelastic fi elds of the functionally graded piezoelectric plate subjected to mechanical and electric loading on its upper and lower surfaces. The influence of different distributions of material properties on the structural response of the plate was studied using the obtained solutions.     

Design of co-sedimentation experiments used to fabricate functionally graded materials with a continuous change of composition

In the proess of particle seeling in a dilute,a density graded distribution of the lipuid below paper a compositionally graded W-Mo composite was formed via the settling of the Wand Mo particles ,with a density gradient distribuded in the initial clear lipuid along the sttling direction.     

旋转功能梯度压电空心圆柱的精确

针对内外表面作用均布压力和电势的功能梯度径向极化无限长压电空心圆柱旋转问题,给出了其精确解.分析了旋转功能梯度压电空心圆柱内径向应力、环向应力及电势的分布情况,还研究了材料的非均匀特性、空心圆柱的内外径比率以及外加电势对机械场和电场的影响.通过设计合适的功能梯度形式、选择合适的内外径比率以及在内外表面施加恰当的外加电势能够达到改善旋转功能梯度压电空心圆柱的力学行为.得到的解可应用于沿径向按幂函数规律变化的旋转压电功能梯度空心圆柱构件的精确分析和优化设计中.     

带压电层功能梯度悬臂板非线性动力学分析

分析了在热环境条件下受横向栽荷作用的、带压电功能梯度材料悬臂板的非线性动力学问题。基于vonKarman理论和Reddy一阶剪切变形理论,推导出了带压电功能梯度悬臂板的动力学方程。利用Galerkin法对偏微分方程进行离散,对离散后的方程进行数值模拟,分析中考虑了组分材料热物参数对温度变化的依赖性,讨论了材料组分指数、控制电压对系统非线性动力学行为的影响,结果表明正电压减小了板的振幅,负电压增大了板的振幅,而随着材料体积分数指数的增大,板的振幅也在变大。     

三维各向异性功能梯度材料的有限体积法

为了研究三维各向异性功能梯度材料的线弹性问题,发展一种弹性结构的有限体积方法,该方法采用四面体网格,对不规则形状问题的适用性强．空间上采用交错非结构有限体积法进行离散,位移、速度、加速度定义在节点上,应力、材料属性定义在单元中心上且在单元内均匀分布,时间上采用欧拉格式进行离散．数值结果表明, 本方法计算结果与其他数值方法结果吻合良好,计算速度快且内存消耗少,可以有效模拟三维各向异性功能梯度材料的弹性问题．     

The edge crack problem for an orthotropic functionally graded strip under concentrated loads

The plane crack problem of an orthotropic functionally graded strip under concentrated loads is studied. The edge crack is perpendicular to the boundary and the elastic property of the material is assumed to vary depending on thickness. By using an integral transform method, the present problem can be reduced to a single integral equation which is solved numerically. The influences of parameters such as the nonhomogeneity constant and the geometry parameters on the stress intensity factors (SIFs) are studied. It is found that the nonhomogeneity constant has important influences on the SIFs.