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针对梯度功能压电复合材料球壳热弹性响应提出了简单而精确的近似解。借鉴纤维复合材料层合结构的研究方法,将梯度功能压电复合材料球壳沿径向分为若干层,各层视为均匀材料,从而导出力-电-温度多场耦合近似解。只要层数足够大,解将收敛于精确解。该方法的另一个优点在于解的方法对材料性能的变化方式(函数)没有要求,具有普适性。这对其它非均匀材料结构的分析具有推广、应用价值。 相似文献
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本文建立了一个层间弱粘贴复合材料层板热弹性脱层模型。该模型建立在两个描述层间弱粘贴的基本假设基础上。层间位移不连续由层间粘贴的物理关系来描述,表现为层间位移跳跃值与层间残余横向应力的关系;层间温度不连续由层间传热薄层来描述,并据此给出一个计算层间温度跳跃值的计算公式,表现为温度跳跃值与层间横和开量之间的关系。在此假设基础上,根据平衡方程和静态传热方程导出了正交柱面弯曲层板,热弹性脱层解。算例显示了层间弱粘贴对层板热弹性响应的影响。 相似文献
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基于一个六自由度的位移场和电势场, 建立了压电复合材料层板的控制方程。在简支边界条件下, 得到了正交矩形压电复合材料层板的解析解。该理论是一个等效单层理论, 控制方程的变量仅六个, 且不随层数变化, 使解的数学过程简洁。在该理论中, 决定精度的位移分布函数和电势分布函数由三维应力和静电平衡方程的特解来确定, 使之满足压电层板界面连续条件与板面力及电条件。算例验证了本文中等效单层理论的高精度。 相似文献
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压电复合材料层合结构界面缺陷的物理描述呈现出多场耦合现象。界面弹性场由位移跃变与横向应力的关系来描述;界面温度场由温度跃变与横向位移跃变的经验公式来描述;界面电场分别由电可导通假设、电不可导通假设和电半可导通假设来描述,获取了界面位移、温度和电势跃变的线性表达。基于这些界面假设,得到了柱面弯曲简支压电复合材料层板的力-电-热多场耦合解。算例表明,不同的界面电学假设对弹性场的影响有限,对电场的影响显著,其中电不可导通假设在各种载荷下均产生最大的界面电势跃变。算例提供的数值结果可作为后续研究比较之用。 相似文献
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建立了梯度功能材料板的热弹性分析模型。考虑到梯度功能材料的材料性能沿板厚变化,参照复合料层合板将其沿板厚分为若干层,当层数足够多时,各层材料性能可视为常值。通过引入温度沿板厚折线假设和在位移场中考虑截面翘曲,显著改善了这类问题解的精度。算例显示了文中模型的精度和已有分析方法的不足,讨论了分层数的选取。 相似文献
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基于对多种界面缺陷的一致表达,建立了能够反映复合材料层合结构界面缺陷的有限元模型。通过引入横向剪切变形函数来反映界面粘贴状况;对于界面局部缺陷问题,通过缺陷边缘处相邻单元的几何矩阵的简单匹配来满足缺陷边缘的连续条件。只需简单选择界面柔度系数,可方便地处理界面理想粘贴、弱粘贴和脱层三种界面粘贴状况。有限元形式简单,仅涉及6个节点自由度。算例验证了有限元模型的精度,讨论了各种参数时界面缺陷对结构的影响。 相似文献