国家教育部博士点基金(200807310002)
- 作品数：22 被引量：110H指数：7
- 相关作者：李世荣张靖华李清禄高颖苏厚德更多>>
- 相关机构：兰州理工大学扬州大学上海大学更多>>
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- 相关领域：理学建筑科学一般工业技术交通运输工程更多>>
- 一阶剪切理论下功能梯度梁与均匀梁静态解之间的相似关系被引量：11
- 2012年
- 基于一阶剪切理论,研究了功能梯度材料Timoshenko梁的静态弯曲解与对应的均匀材料梁的解的线性转换关系。通过比较功能梯度材料梁和均匀材料梁的无量纲控制方程,发现了它们弯曲解的线性相关性。在给定材料弹性模量沿横向非均匀变化规律后,可将功能梯度材料Timoshenko梁在静载荷作用下的弯曲变形解用相同尺寸、相同载荷以及相同边界条件下的均匀材料Timoshenko梁的弯曲变形解线性表示。这样,可将非均匀Timoshenko梁弯曲问题的求解转化为对应的均匀材料Timoshenko梁弯曲问题的求解和转换系数的计算,从而使得求解过程得以简化。
- 徐华李世荣
- 关键词：功能梯度材料TIMOSHENKO梁解析解
- 横向随动分布载荷作用下悬臂梁的非线性弯曲
- 2010年
- 基于可伸长梁的大变形理论,建立了悬臂梁受垂直轴线均匀分布非保守载荷作用下的几何非线性静平衡控制方程.这是一个包含7个未知函数的强非线性常微分两点边值问题,其中将变形后的轴线弧长也作为基本未知量之一.采用打靶法和解析延拓法数值求解所得非线性边值问题,获得了数值意义上的精确解,给出了梁的非线性弯曲特征曲线.结果表明,非保守载荷作用下,载荷与各相关物理量呈现明显的非线性性,非保守载荷作用下的载荷变化范围比保守载荷作用下的要大得多.
- 李清禄李世荣
- 关键词：保守力打靶法大变形数值解
- 粘贴压电层功能梯度材料Timoshenko梁的热过屈曲分析被引量：7
- 2010年
- 研究了上下表面粘贴压电层的功能梯度材料Timoshenko梁在升温及电场作用下的过屈曲行为。在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上,建立了压电功能梯度Timoshenko层合梁在热-电-机械载荷作用下的几何非线性控制方程。其中,假设功能梯度的材料性质沿厚度方向按照幂函数连续变化,压电层为各向同性均匀材料。采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得了在均匀电场和横向非均匀升温场内两端固定Timoshenko梁的静态非线性屈曲和过屈曲数值解。并给出了梁的变形随热、电载荷及材料梯度参数变化的特性曲线。结果表明,通过施加电压在压电层产生拉应力可以有效地提高梁的热屈曲临界载荷,延缓热过屈曲发生。由于材料在横向的非均匀性,即使在均匀升温和均匀电场作用下,也会产生拉-弯耦合效应。但是对于两端固定的压电-功能梯度材料梁,在横向非均匀升温下过屈曲变形仍然是分叉形的。
- 苏厚德李世荣高颖
- 关键词：功能梯度材料TIMOSHENKO梁打靶法过屈曲
- 功能梯度梁在点间隙约束下的热过屈曲响应被引量：3
- 2013年
- 研究具有点间隙约束的两端固定的功能梯度梁在横向非均匀升温下的过屈曲行为.基于轴向可伸长EulerBernoulli梁的几何非线性理论,建立横向非均匀升温下功能梯度梁在点间隙约束下的过屈曲大变形控制方程,将问题归结为含有7个基本未知函数的非线性常微分方程边值问题.假设功能梯度梁的材料性质沿厚度方向按照幂函数变化;点间隙约束位于梁的中点上下两侧,且间隙值是在梁的热过屈曲变形范围之内.采用打靶法数值求解所得强非线性两点边值问题,获得横向非均匀升温下两端固定功能梯度梁的热过屈曲响应.着重分析梁的中心挠度达到给定间隙值而受到点约束后的热过屈曲变形和内力的变化特性,给出与中点约束力相关的平衡构形和平衡路径曲线.
- 孙云李世荣
- 关键词：打靶法热屈曲
- 功能梯度材料矩形板的三维瞬态热弹性分析被引量：7
- 2009年
- 基于三维线性热弹性理论的基本方程,采用三个位移分量、三个应力分量、温度变量和一个热流分量作为状态变量,应用状态空间理论,建立了功能梯度材料板结构在动态热载荷作用下的状态方程,考虑了运动惯性项以及热传导过程中的耦合效应。采用Laplace变换和打靶法,数值求解了材料常数按幂率变化的四边简支矩形板在热冲击下的热响应。为求解功能梯度结构三维热弹性瞬态响应提供了一种方法。分析了组分材料分布对功能梯度板的热响应行为,包括板内温度变化,横向挠度以及板内应力分量的影响规律。
- 周凤玺李世荣
- 关键词：功能梯度材料瞬态响应状态空间法打靶法
- 弹性地基上Euler-Bernoulli梁的热屈曲模态跃迁特性被引量：4
- 2011年
- 采用解析方法研究了置于线性弹性地基上的Euler-Bernoulli梁在均匀升温载荷作用下的临界屈曲模态跃迁特性;分别在两端不可移简支和夹紧边界条件下,给出了弹性梁屈曲模态跃迁点的地基刚度值以及屈曲载荷值的精确表达式,并分析了模态跃迁特点。结果表明:随着地基刚度参数值的增大临界屈曲模态通过跃迁点从低阶次向高阶次跃迁;两端简支梁的模态跃迁具有突变特性,而两端夹紧梁的模态跃迁则是一个缓慢变化过程,它是通过端截面的弯矩或曲率的正负号改变实现的。
- 李世荣刘平
- 关键词：弹性地基EULER-BERNOULLI梁屈曲
- 夹层FGM圆柱壳在扭转载荷作用下的弹性稳定性被引量：3
- 2010年
- 采用半解析方法研究了两端简支的功能梯度夹层圆柱壳在端部扭转载荷作用下的弹性稳定性.考虑圆柱壳的里外表层为均匀材料,中间层为材料性质沿厚度方向连续变化的功能梯度材料,并且在界面处的材料性质保持连续.基于Flügge薄壳理论,建立了位移形式的结构静态屈曲控制方程.根据边界条件将位移表示为三角级数形式,获得包含柱壳端部扭转载荷参数的近似线性代数特征值问题,并通过数值方法求得了表征结构失稳特征的临界载荷.数值结果表明,临界载荷随着半径与厚度比的增加而减小,随着功能梯度中间层的弹性模量的平均值的增加而增加.
- 李世荣王爽
- 关键词：功能梯度材料临界载荷扭转屈曲
- 受均布载荷压杆后屈曲形态的数值计算被引量：5
- 2010年
- 对受均布载荷压杆的屈曲及后屈曲行为进行了分析.基于杆的大变形理论,考虑杆的轴向伸长,建立了受均布载荷作用下细长压杆的几何非线性平衡方程.采用打靶法和解析延拓法数值求解非线性两点边值问题,得到了杆的后屈曲平衡路径和平衡构形.
- 李清禄李世荣
- 关键词：打靶法后屈曲
- 功能梯度材料梁自由振动问题的常微分方程求解器解被引量：1
- 2009年
- 建立具有连续分布参数的功能梯度材料Euler梁、Timoshenko梁自由振动的动力学方程,以常微分方程求解器为工具,分析计算这两种梁的自振频率;同时讨论Timoshenko梁的自振频率和振型随梁的参数而变化的规律,给出Timoshenko梁的弯曲振动弹性波和剪切振动弹性波的传播速度,分析弯曲和剪切耦合振动的特点和规律.结果表明:常微分方程求解器解和解析解几乎具有同样的精度;自振频率的大小取决于梁在振动时的弹性波的波速;Timoshenko梁在每个频率下的振动均为弯曲和剪切的耦合振动.
- 李世荣龚云
- 关键词：功能梯度材料自由振动分析弹性波常微分方程求解器
- 热环境中粘贴压电层功能梯度材料梁的自由振动被引量：19
- 2009年
- 研究了上下表面粘贴压电层的功能梯度材料Euler-Bernoulli梁在升温及电场作用下的屈曲和自由振动行为.在精确考虑轴线伸长基础上,建立了压电功能梯度材料层合梁在热-电-机载荷作用下的几何非线性动力学控制方程.其中,假设功能梯度材料性质沿厚度方向按照幂函数连续变化,上下压电层为各向同性均匀材料.在小振幅和谐振动假设下,上述非线性偏微分方程组被转化为两套相互耦合的常微分方程组,即过屈曲问题的控制方程和过屈曲构形附近的线性振动控制方程.采用打靶法数值求解上述两个耦合的常微分方程边值问题,获得了在均匀电场和横向非均匀升温场作用下两端固定压电-功能梯度材料层合梁在屈曲前和过屈曲构型附近的自由振动响应.绘出了梁的过屈曲平衡路径以及前3阶固有频率随热、电载荷及材料梯度参数变化的特性曲线.结果表明,梁的前3阶频率在屈曲前随着温度升高而减小,在进入过屈曲后它们却随着温度升高而增加.通过施加电压在压电层产生拉应力可有效地提高粱的热屈曲临界载荷,从而提高其固有频率.
- 李世荣苏厚德程昌钧
- 关键词：功能梯度材料压电层合梁热屈曲固有频率
