科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
实验和分子动力学计算结果表明,当材料/结构的特征尺寸降为微纳米量级时,他们将表现出明显的尺度效应,因此能否建立精确表征其力学行为的连续介质力学模型具有重要的理论和现实意义.尽管现有文献对非经典Mindlin板的力学行为进行了大量研究,但该模型的变分自洽的边值问题是近年来未攻克的科学问题之一.基于简化的应变梯度理论给出了各向同性Mindlin板应变能的表达式,通过变分原理和张量分析,得到了Mindlin板变分自洽的边值问题及其对应角点条件的位移微分表达式.本文Mindlin板模型的边值问题可退化为相应的Timoshenko梁和Kirchhoff板模型的边值问题,验证了本文结果的有效性.研究结果发现,该Mindlin板模型的控制方程是一个解耦后横向振动具有12阶的偏微分方程,因此需要每个板边提供6个边界条件.角点条件由双应力(double stress)产生,并与经典的剪力、弯矩和扭矩沿截面的法向梯度有关.本文首次澄清了应变梯度Mindlin板存在角点条件这一事实,所得的变分结果有望为其有限元法和伽辽金法等数值方法提供理论依据.
- 单位
