功能梯度材料三角形截面梁组合扭转理论研究

作者：张文福; 沙彦文

来源：江苏理工学院学报, 2023, 29(06): 99-106.

DOI：10.19831/j.cnki.2095-7394.2023.06.004

• 功能梯度材料
• 三角形截面
• 板-梁理论
• 组合扭转

基于板-梁理论，首先，推导了功能梯度材料（Functionally Gradient Materials,FGM）三角形截面扭转变形的总应变能与总势能；然后，以悬臂梁在端部作用集中扭矩为例，依据能量变分原理，得到能量微分模型；再求解得到三角形截面悬臂梁在端部扭矩作用下最大扭转角的表达式；最后，用有限元软件ANSYS建立了相应的有限元模型进行求解，并将有限元结果与理论结果进行对比。结果表明：悬臂梁在端扭矩作用下的扭转角理论值与有限元值较为接近，误差最小绝对值为2.77%，最大绝对值为4.29%。该结论可为工程设计提供参考。

• 单位
  南京工程学院; 建筑工程学院