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压电集成石墨烯增强功能梯度多孔板的等几何建模与分析
1
作者
刘庆运
刘康仁
+1 位作者
张红一
刘涛
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期280-290,共11页
基于等几何分析方法和一种仅含有4自由度的简化一阶剪切变形理论(simple first-order shear deformation theory,S-FSDT)建立了压电集成石墨烯增强功能梯度多孔(piezoelectric integrated graphene platelets reinforced functionally g...
基于等几何分析方法和一种仅含有4自由度的简化一阶剪切变形理论(simple first-order shear deformation theory,S-FSDT)建立了压电集成石墨烯增强功能梯度多孔(piezoelectric integrated graphene platelets reinforced functionally graded porous,P-GPLs-FGP)板的数值分析模型。利用Halpin-Tsai微观力学模型、闭胞体高斯随机场理论和混合定律得到了石墨烯增强功能梯度多孔板的有效材料属性;基于等几何分析方法、S-FSDT和哈密顿原理推导了P-GPLs-FGP板的运动控制方程,并通过与已有算例对比验证了模型的准确性和有效性;利用所建模型分析了孔隙分布形式、孔隙系数、石墨烯分布形式、石墨烯质量分数、边界条件和宽厚比对P-GPLs-FGP板固有频率和机-电载荷作用下静态弯曲响应的影响。研究结果表明:板的刚度与孔隙系数成反比,而在基体材料中添加少量的石墨烯可以有效地增强结构的刚度;与其他组合形式相比,板的刚度在孔隙PD-S分布和石墨烯GPL-S分布时最大。
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关键词
等几何分析
简化一阶剪切变形理论(S-FSDT)
压电
石墨烯
功能梯度多孔板
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职称材料
石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应
被引量：
1
2
作者
顾佳佳
沈璐璐
+1 位作者
刘兴喜
杨博
《浙江理工大学学报（自然科学版）》
2021年第4期551-558,共8页
为了研究石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应,基于三维弹性理论,利用修正后的Halpin-Tsai微观力学模型建立了材料的孔隙率和杨氏模量之间的关系,并获得了石墨烯增强多孔复合材料的有效材料性能。采用推广后的Mian和Spencer板理论,得...
为了研究石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应,基于三维弹性理论,利用修正后的Halpin-Tsai微观力学模型建立了材料的孔隙率和杨氏模量之间的关系,并获得了石墨烯增强多孔复合材料的有效材料性能。采用推广后的Mian和Spencer板理论,得到了均布荷载作用下石墨烯增强功能梯度复合材料多孔板条弯曲问题的解析解。通过数值算例验证了该板理论的有效性,并讨论了石墨烯纳米片(Graphene platelets,GPL)的几何尺寸和含量、孔隙分布模式、孔隙率及边界条件等因素对复合材料板条弹性响应的影响。结果表明:GPL几何尺寸对板的弯曲响应影响不明显;当GPL均匀分布时,GPL含量对板的正应力影响可以忽略不计;孔隙率和孔隙分布模式对板的弯曲响应有显著地影响,当孔隙和石墨烯呈非均匀对称分布时,可以有效地提高结构的刚度。获得的解析解答可为石墨烯增强功能梯度多孔板条的优化设计提供理论指导,同时可以作为基准解用于评价该问题的各种数值解答的有效性。
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关键词
石墨烯纳米片
功能梯度多孔板
条
弯曲响应
解析解
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职称材料
题名
压电集成石墨烯增强功能梯度多孔板的等几何建模与分析
1
作者
刘庆运
刘康仁
张红一
刘涛
机构
安徽工业大学机械工程学院
上海大学机电工程与自动化学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期280-290,共11页
基金
装备预先研究项目(共用技术)(80912020104)
安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2021A0404,KJ2021A0368)
特种重载机器人安徽省重点实验室开放基金(TZJQR006-2021)。
文摘
基于等几何分析方法和一种仅含有4自由度的简化一阶剪切变形理论(simple first-order shear deformation theory,S-FSDT)建立了压电集成石墨烯增强功能梯度多孔(piezoelectric integrated graphene platelets reinforced functionally graded porous,P-GPLs-FGP)板的数值分析模型。利用Halpin-Tsai微观力学模型、闭胞体高斯随机场理论和混合定律得到了石墨烯增强功能梯度多孔板的有效材料属性;基于等几何分析方法、S-FSDT和哈密顿原理推导了P-GPLs-FGP板的运动控制方程,并通过与已有算例对比验证了模型的准确性和有效性;利用所建模型分析了孔隙分布形式、孔隙系数、石墨烯分布形式、石墨烯质量分数、边界条件和宽厚比对P-GPLs-FGP板固有频率和机-电载荷作用下静态弯曲响应的影响。研究结果表明:板的刚度与孔隙系数成反比,而在基体材料中添加少量的石墨烯可以有效地增强结构的刚度;与其他组合形式相比,板的刚度在孔隙PD-S分布和石墨烯GPL-S分布时最大。
关键词
等几何分析
简化一阶剪切变形理论(S-FSDT)
压电
石墨烯
功能梯度多孔板
Keywords
isogeometric analysis
simple first-order shear deformation theory(S-FSDT)
piezoelectric
graphene
functionally graded porous plate
分类号
O343.5 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应
被引量：
1
2
作者
顾佳佳
沈璐璐
刘兴喜
杨博
机构
浙江理工大学建筑工程学院
出处
《浙江理工大学学报（自然科学版）》
2021年第4期551-558,共8页
基金
国家自然科学基金项目(11872336)
浙江省自然科学基金项目(LY18A020009)
机械结构强度与振动国家重点实验室开放课题项目(SV2020-KF-13)。
文摘
为了研究石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应,基于三维弹性理论,利用修正后的Halpin-Tsai微观力学模型建立了材料的孔隙率和杨氏模量之间的关系,并获得了石墨烯增强多孔复合材料的有效材料性能。采用推广后的Mian和Spencer板理论,得到了均布荷载作用下石墨烯增强功能梯度复合材料多孔板条弯曲问题的解析解。通过数值算例验证了该板理论的有效性,并讨论了石墨烯纳米片(Graphene platelets,GPL)的几何尺寸和含量、孔隙分布模式、孔隙率及边界条件等因素对复合材料板条弹性响应的影响。结果表明:GPL几何尺寸对板的弯曲响应影响不明显;当GPL均匀分布时,GPL含量对板的正应力影响可以忽略不计;孔隙率和孔隙分布模式对板的弯曲响应有显著地影响,当孔隙和石墨烯呈非均匀对称分布时,可以有效地提高结构的刚度。获得的解析解答可为石墨烯增强功能梯度多孔板条的优化设计提供理论指导,同时可以作为基准解用于评价该问题的各种数值解答的有效性。
关键词
石墨烯纳米片
功能梯度多孔板
条
弯曲响应
解析解
Keywords
graphene platelet(GPL)
functionally graded composite porous strips
bending
analytical solution
分类号
O343.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压电集成石墨烯增强功能梯度多孔板的等几何建模与分析
刘庆运
刘康仁
张红一
刘涛
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应
顾佳佳
沈璐璐
刘兴喜
杨博
《浙江理工大学学报（自然科学版）》
2021
1
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职称材料
已选择
0
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引证文献
统计分析
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