功能梯度棒-弹簧系统的一维约束热应力

求解了功能梯度棒-弹簧系统的一维约束热应力问题.假设棒只存在轴向应变且线膨胀系数和弹性模量与位置坐标是呈幂函数变化,通过得到描述问题的方程组,进而得到棒热应力分布的解析解.结果经退化可得到均匀棒以及功能梯度棒若干问题的解析解.数值算例分析了功能梯度参数等对热应力的影响.     

任意梯度分布功能梯度圆环的热弹性分析

对沿径向任意变化的材料参数的功能梯度圆环进行了热弹性分析.与以前关于该问题的分析不同,既不需要预先给定具体的梯度变化形式,也不需要对结构进行细分.给出一种新的有效解法将问题转换为求解Fredholm积分方程,从而通过Fredholm积分方程的解给出热应力和位移的分布情况.最后通过算例分析了内外表面受不同温度作用时,材料参数呈现梯度变化对圆环的应力和位移变化的影响,计算结果表明某些特定的材料梯度可有效缓解圆环内的热应力分布.该文得到的结果对功能梯度圆环在结构安全设计方面有重要的理论指导意义.     

指数型功能梯度材料平面问题热应力通解

研究了功能梯度材料平面问题的热应力场,首先引入热弹性位移势函数,得到温度场的应力解;然后引入Airy应力函数,通过求解功能梯度材料平面问题的基本方程,得到不考虑温度时的应力,叠加后得到平面问题的热应力通解.     

Elastic Analysis of Anisotropic Functionally Graded Rotating Disks With Non-Uniform Thicknesses北大核心CSCD

研究了任意梯度变化的变厚度各向异性转动圆盘的弹性问题.假设圆盘绕刚性轴匀速转动,其材料性能和厚度沿径向任意梯度变化.考虑圆盘在中心转轴处受位移约束,外侧自由,根据各向异性转动圆盘的平衡微分方程,得到关于径向应力的Fredholm积分方程,继而通过对Fredholm积分方程进行数值求解,得到结构的位移场和应力场.对具体梯度变化情况仅需代入相应梯度变化进行求解即可.数值算例部分,通过假设厚度、弹性模量等参数为特殊的幂函数形式,将由Fredholm积分方程求出的数值解与对应的精确解进行对比,以及针对常见的Voigt模型,将由该方法算得的数值解和ANSYS有限元计算结果进行对比,验证了该方法的准确性和精度.其次,针对Voigt模型,重点分析了厚度变化、材料性能梯度参数、各向异性度等对应力场和位移场的影响.提出了针对材料性能和厚度沿径向呈任意梯度变化的圆盘结构弹性分析方法,将为优化功能梯度圆盘的结构和材料参数、有效调整构件应力分布、提高结构安全性,提供强有力的工具;算例分析结果对功能梯度圆盘在复杂条件下的结构安全设计有重要的理论指导意义.     

功能梯度板柱面弯曲的弹性力学解

利用推广后的Main和Spencer功能梯度板理论,研究了功能梯度矩形板在均布荷载作用下的柱面弯曲问题.采用该理论中的位移展开公式,并且材料参数沿板厚方向可以任意连续变化,但将材料由各向同性推广到正交各向异性,以及由不考虑板的横向荷载作用发展到受横向均布荷载作用.假设板在y方向无限长,从而得到了一个从弹性力学理论出发的正交各向异性功能梯度板在横向均布荷载作用下柱面弯曲问题的板理论.通过算例分析,讨论了边界条件和梯度变化程度对功能梯度板静力响应的影响.     

正交各向异性功能梯度层合板稳态热传导问题的精确解

对轴对称正交各向异性功能梯度层合圆板稳态热传导问题进行精确分析.假设材料热传导率沿板厚方向按指数函数形式梯度分布,从正交各向异性功能梯度圆板稳态热传导的基本方程出发,利用分离变量法,获得了在上、下表面作用任意热分布情况下的精确解.通过数值算例的分析,指出材料性质的梯度变化、板厚边界条件等分析了对温度场分布的影响.所获得的精确结果,可以作为评价其它近似方法的标准解答.     

具有非线性扰动的不确定多个变时滞系统的有记忆非脆弱状态反馈控制（英文）

本文研究不确定非线性多时滞系统的非脆弱鲁棒镇定问题.状态和输入矩阵中的参数不确定性假设是范数有界.延迟是未知的,但随时间变化范围是已知的.对所有容许的参数不确定性,非脆弱鲁棒镇定问题是设计一个记忆脆弱的状态反馈控制器使得闭环系统是鲁棒稳定.利用Lyapunov泛函和自由权矩阵方法,以线性矩阵不等式(LMI)的的形式,得到时滞依赖充分镇定判据.数值例子说明所提出的理论结果的有效性.     

功能梯度空心及实心圆柱体旋转时的弹性及粘弹性解

逐步分析了旋转的功能梯度空心及实心长圆柱体问题的解.假设圆柱体的弹性模量和材料密度沿径向呈指数变化,Poisson比为常数.由平衡方程、相容方程、弹性变形理论及应力-应变关系,导出了统一的控制方程.根据超几何函数,求解该二阶微分控制方程,得到旋转功能梯度圆柱体的弹性变形.检验并讨论了圆柱体中的应力与非均质参数、几何、边界条件之间的相互关系.将旋转功能梯度空心及实心圆柱体的分析结果,与旋转均质各向同性圆柱体的结果进行了对比分析.同时,提出了旋转粘弹性圆柱体的粘弹性解,并验证了空心及实心圆柱体中应力与时间参数间的依赖关系.     

不确定凸优化问题鲁棒近似解的最优性

该文研究一类目标和约束函数均带有不确定信息的凸优化问题的鲁棒近似解.首先,在闭凸锥约束品性假设下,得到了该不确定优化问题关于近似解的最优性条件.然后,引入所研究不确定优化问题的近似鞍点的概念,并给出了近似解的鞍点刻划.     

功能梯度材料Timoshenko梁的热过屈曲分析

研究了功能梯度材料Timoshenko梁在横向非均匀升温下的热过屈曲．在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上,建立了功能梯度Timoshenko梁在热-机械载荷作用下的几何非线性控制方程,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A·D2其中,假设功能梯度梁的材料性质为沿厚度方向按照幂函数连续变化的形式．然后采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得了横向非均匀升温场内两端固定Timoshenko梁的静态非线性热屈曲和热过屈曲数值解．绘出了梁的变形随温度载荷及材料梯度参数变化的特性曲线,分析和讨论了温度载荷及材料的梯度性质参数对梁变形的影响．结果表明,由于材料在横向的非均匀性,均匀升温时的梁中存在拉-弯耦合变形．