功能梯度材料梁隨機響應分析
發(fā)布時間:2021-04-27 11:54
功能梯度材料(FGM)是一種由陶瓷和金屬復合而成的新型非勻質復合材料,因其優(yōu)異的結構性能和潛在的應用價值受到人們的高度重視,FGM的力學行為研究引起世界各國學者廣泛關注。本文選擇材料屬性沿厚度方向按各組分體積呈冪分布的FGM梁為研究對象,基于Euler梁模型,分別研究了功能梯度材料梁的線性隨機響應、非線性隨機響應、含黏彈性阻尼項隨機響應和基于FGM梁的壓電能量收集系統(tǒng)的隨機響應,具體內容包括以下四個方面:(1)基于Euler梁線彈性理論建立功能梯度材料梁線性運動方程,運用伽遼金方法研究了隨機激勵作用下功能梯度梁的線性隨機響應。分析了不同材料梯度指數(shù)、載荷強度及梁長細比對系統(tǒng)響應的影響。(2)引入系統(tǒng)軸向力的影響,運用等效線性化方法研究了功能梯度材料梁的非線性隨機響應。將大變形功能梯度材料梁結果與退化的線性功能梯度材料梁結果進行比較,分析了非線性項對系統(tǒng)均方位移響應的影響,并討論了不同的材料梯度指數(shù)、梁長細比及載荷強度對系統(tǒng)振動的影響。(3)引入黏彈性作用力的影響,對FGM梁非線性隨機響應方程組進行一階伽遼金近似,采用廣義諧波變換將黏彈力近似為擬線性阻尼和擬線性剛度。運用等效非線性化方法...
【文章來源】:中國計量大學浙江省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 功能梯度材料概述
1.3 與本課題相關的研究進展
1.3.1 功能梯度材料梁的研究現(xiàn)狀
1.3.2 能量收集系統(tǒng)
1.4 本文主要研究內容
2 功能梯度材料梁線性隨機響應
2.1 線性隨機系統(tǒng)
2.1.1 控制方程
2.1.2 均方位移
2.2 蒙特卡羅模擬
2.3 算例和討論
2.4 本章小結
3 功能梯度材料梁非線性隨機響應
3.1 等效線性化方法
3.2 考慮軸向力的功能梯度材料梁非線性隨機系統(tǒng)
3.2.1 控制方程
3.2.2 等效線性化方法
3.2.3 響應位移函數(shù)
3.3 算例和討論
3.4 本章小結
4 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁隨機響應分析
4.1 等效非線性化方法
4.2 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁系統(tǒng)
4.2.1 控制方程
4.2.2 等效非線性化方法
4.3 算例和討論
4.4 本章小結
5 功能梯度材料梁能量收集系統(tǒng)
5.1 能量收集系統(tǒng)方程建立
5.1.1 參數(shù)模型建立
5.1.2 力學控制方程
5.1.3 動力彎曲下壓電層的耦合電路方程
5.1.4 彎曲振型函數(shù)
5.2 等效線性系統(tǒng)
5.3 算例和討論
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]功能梯度材料微梁的熱彈性阻尼研究[J]. 許新,李世榮. 力學學報. 2017(02)
[2]懸臂梁式壓電能量收集器的建模與分析[J]. 陳定方,沈威,明廷鑫,黃志威. 南昌工程學院學報. 2016(04)
[3]梯形載荷作用下功能梯度簡支梁彎曲的解析解[J]. 李華東,梅志遠,朱錫,張穎軍. 船舶力學. 2015(Z1)
[4]金屬-陶瓷功能梯度材料發(fā)展及其電火花加工展望[J]. 王振龍,程健,耿雪松,王玉魁. 電加工與模具. 2013(04)
[5]功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李信,劉海昌,滕元成,魯偉員. 材料導報. 2012(S1)
[6]功能梯度材料的研究進展及應用前景[J]. 馬濤,趙忠民,劉良祥,高超,黃雪剛. 化工科技. 2012(01)
[7]功能梯度材料梁在后屈曲構形附近的自由振動[J]. 李清祿,李世榮. 振動與沖擊. 2011(09)
[8]任意載荷作用下各向異性功能梯度梁的解析解和半解析解[J]. 黃德進,丁皓江,陳偉球. 中國科學(G輯:物理學 力學 天文學). 2009(06)
[9]簡支功能梯度變厚度梁的彈性力學解[J]. 徐業(yè)鵬,周叮. 南京理工大學學報(自然科學版). 2009(01)
[10]功能梯度材料的黏彈性斷裂問題[J]. 李偉杰,王保林,張幸紅. 力學學報. 2008(03)
博士論文
[1]基于壓電厚膜的MEMS振動能量采集器研究[D]. 唐剛.上海交通大學 2013
[2]功能梯度材料梁和圓板在隨動載荷作用下的靜動態(tài)響應[D]. 李清祿.蘭州理工大學 2012
碩士論文
[1]考慮縱向振動的功能梯度材料梁的非線性動力學行為分析[D]. 梁波.蘭州理工大學 2017
本文編號:3163424
【文章來源】:中國計量大學浙江省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 功能梯度材料概述
1.3 與本課題相關的研究進展
1.3.1 功能梯度材料梁的研究現(xiàn)狀
1.3.2 能量收集系統(tǒng)
1.4 本文主要研究內容
2 功能梯度材料梁線性隨機響應
2.1 線性隨機系統(tǒng)
2.1.1 控制方程
2.1.2 均方位移
2.2 蒙特卡羅模擬
2.3 算例和討論
2.4 本章小結
3 功能梯度材料梁非線性隨機響應
3.1 等效線性化方法
3.2 考慮軸向力的功能梯度材料梁非線性隨機系統(tǒng)
3.2.1 控制方程
3.2.2 等效線性化方法
3.2.3 響應位移函數(shù)
3.3 算例和討論
3.4 本章小結
4 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁隨機響應分析
4.1 等效非線性化方法
4.2 含黏彈性阻尼的功能梯度材料梁系統(tǒng)
4.2.1 控制方程
4.2.2 等效非線性化方法
4.3 算例和討論
4.4 本章小結
5 功能梯度材料梁能量收集系統(tǒng)
5.1 能量收集系統(tǒng)方程建立
5.1.1 參數(shù)模型建立
5.1.2 力學控制方程
5.1.3 動力彎曲下壓電層的耦合電路方程
5.1.4 彎曲振型函數(shù)
5.2 等效線性系統(tǒng)
5.3 算例和討論
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]功能梯度材料微梁的熱彈性阻尼研究[J]. 許新,李世榮. 力學學報. 2017(02)
[2]懸臂梁式壓電能量收集器的建模與分析[J]. 陳定方,沈威,明廷鑫,黃志威. 南昌工程學院學報. 2016(04)
[3]梯形載荷作用下功能梯度簡支梁彎曲的解析解[J]. 李華東,梅志遠,朱錫,張穎軍. 船舶力學. 2015(Z1)
[4]金屬-陶瓷功能梯度材料發(fā)展及其電火花加工展望[J]. 王振龍,程健,耿雪松,王玉魁. 電加工與模具. 2013(04)
[5]功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李信,劉海昌,滕元成,魯偉員. 材料導報. 2012(S1)
[6]功能梯度材料的研究進展及應用前景[J]. 馬濤,趙忠民,劉良祥,高超,黃雪剛. 化工科技. 2012(01)
[7]功能梯度材料梁在后屈曲構形附近的自由振動[J]. 李清祿,李世榮. 振動與沖擊. 2011(09)
[8]任意載荷作用下各向異性功能梯度梁的解析解和半解析解[J]. 黃德進,丁皓江,陳偉球. 中國科學(G輯:物理學 力學 天文學). 2009(06)
[9]簡支功能梯度變厚度梁的彈性力學解[J]. 徐業(yè)鵬,周叮. 南京理工大學學報(自然科學版). 2009(01)
[10]功能梯度材料的黏彈性斷裂問題[J]. 李偉杰,王保林,張幸紅. 力學學報. 2008(03)
博士論文
[1]基于壓電厚膜的MEMS振動能量采集器研究[D]. 唐剛.上海交通大學 2013
[2]功能梯度材料梁和圓板在隨動載荷作用下的靜動態(tài)響應[D]. 李清祿.蘭州理工大學 2012
碩士論文
[1]考慮縱向振動的功能梯度材料梁的非線性動力學行為分析[D]. 梁波.蘭州理工大學 2017
本文編號:3163424
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