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随机分布载荷作用下双向功能梯度材料悬臂梁的半解析模拟方法
1
作者
张龙
张伟
+1 位作者
范钧滔
廖文林
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第9期16-26,共11页
为了研究随机分布载荷作用下的双向功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)悬臂梁的力学行为,本文发展了一种高精度、高效率的半解析方法。首先介绍了双向FGM悬臂梁的物理模型,然后推导了其在随机分布载荷作用下的基本控制方程...
为了研究随机分布载荷作用下的双向功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)悬臂梁的力学行为,本文发展了一种高精度、高效率的半解析方法。首先介绍了双向FGM悬臂梁的物理模型,然后推导了其在随机分布载荷作用下的基本控制方程,并通过MATLAB编程实现了方程组的迭代求解。在此基础上开展了单向/双向FGM悬臂梁受纯弯曲载荷或均布载荷的算例分析,并与精确解、铁木辛柯梁理论解和梯度有限元方法解对比研究,结果表明本文方法收敛性好、计算精度高。最后,将本文方法用于双向FGM悬臂梁受线性分布载荷、正弦分布载荷或随机分布载荷作用下的力学行为模拟仿真分析,所得结果与梯度有限元方法模拟结果吻合较好,最大挠度、应力相对误差分别为2.11%、3.39%。
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关键词
双向功能梯度材料
悬臂梁
随机分布载荷
半解析法
有限元方法
复合
材料
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职称材料
题名
随机分布载荷作用下双向功能梯度材料悬臂梁的半解析模拟方法
1
作者
张龙
张伟
范钧滔
廖文林
机构
中国空气动力研究与发展中心
国防科技大学空天科学学院
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第9期16-26,共11页
基金
全军装备军内科研项目(JK20202A040525)
四川省自然科学基金(2024NSFSC1349)。
文摘
为了研究随机分布载荷作用下的双向功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)悬臂梁的力学行为,本文发展了一种高精度、高效率的半解析方法。首先介绍了双向FGM悬臂梁的物理模型,然后推导了其在随机分布载荷作用下的基本控制方程,并通过MATLAB编程实现了方程组的迭代求解。在此基础上开展了单向/双向FGM悬臂梁受纯弯曲载荷或均布载荷的算例分析,并与精确解、铁木辛柯梁理论解和梯度有限元方法解对比研究,结果表明本文方法收敛性好、计算精度高。最后,将本文方法用于双向FGM悬臂梁受线性分布载荷、正弦分布载荷或随机分布载荷作用下的力学行为模拟仿真分析,所得结果与梯度有限元方法模拟结果吻合较好,最大挠度、应力相对误差分别为2.11%、3.39%。
关键词
双向功能梯度材料
悬臂梁
随机分布载荷
半解析法
有限元方法
复合
材料
Keywords
bi-directional FGM
cantilever beam
stochastically distributed loads
semi-analytical method
finite element method
composites
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
随机分布载荷作用下双向功能梯度材料悬臂梁的半解析模拟方法
张龙
张伟
范钧滔
廖文林
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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参考文献
引证文献
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