正交各向异性功能梯度圆柱壳的应力分析及材料剪裁

摘要：

假设正交各向异性功能梯度材料的弹性系数沿圆柱壳的径向按照任意连续函数变化,采用应力函数法和加权残值法导出了圆柱壳在非轴对称载荷作用下应力分析的一种新的数值解.建立了圆柱壳内部应力状态给定时材料剪裁问题的基本方程,提出了实现圆柱壳内部一种特殊的应力分布时所需要的材料弹性系数沿径向变化的解析解.通过数值算例验证了本文所导出的应力分析的数值解的正确性和收敛性,分析了弹性系数沿径向的变化对圆柱壳内部应力分布的影响.数值算例还给出了实现圆柱壳内部环向应力和切应力沿径向均匀分布时功能梯度材料的弹性系数沿径向的三种不同变化形式.所得研究结果可为正交各向异性功能梯度材料圆柱壳的设计提供一定的参考,同时材料剪裁的解析结果也可作为其他数值方法计算结果验证的考题.

关键词：功能梯度材料、正交各向异性、圆柱壳、加权残值法、材料剪裁

所属期刊栏目：37

分类号：O343.7(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金11372225

在线出版日期：2016-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：65-73