功能梯度梁在热-机械荷载作用下的几何非线性分析

作者：王雪; 赵伟东^*

来源：应用数学和力学, 2019, 40(05): 508-517.

• 功能梯度梁
• 热-机械荷载
• 荷载-挠度曲线
• 双稳态构形
• 打靶法

基于经典梁理论,运用虚功原理和变分法推导了均匀变温场与横向均布荷载联合作用的功能梯度梁的几何非线性控制方程.考虑端部不可移夹紧边界条件,运用打靶法求解了该两点边值问题.当横向均布荷载为0时,考察了功能梯度梁的热屈曲临界升温和屈曲平衡路径.当均匀变温与横向均布荷载都不为0时,考察了功能梯度梁的荷载-挠度曲线.数值结果表明:随材料体积分数指数增加,梁的有量纲热屈曲临界升温显著减小,后屈曲变形显著增加;变温对功能梯度梁的荷载-挠度曲线影响非常显著.发现了功能梯度梁的双稳态构形及其转换现象,梁的最终平衡位形不但与变温及荷载参数有关,还与加载历程有关.

• 单位
  土木工程学院; 青海大学