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摘要
基于Lord-Shulman(L-S理论)、Green-Lindsay(G-L理论)及经典热弹性耦合理论(T-C理论),本文发展了一种适用于二维复合材料广义热弹性问题的格点型有限体积法(CV-FVM).运用交错网格技术，待解变量存储在单元节点，物性参数存储在单元中心，控制方程空间项采用双线性四边形单元进行离散，时间项采用欧拉隐式进行离散.针对均质无限大方板热冲击问题，本文对CV-FVM进行了数值验证，计算结果表明，本文发展的数值方法可以很好地捕捉热波波前和弹性波前的温度阶跃特性及热弹耦合特征.本文采用CV-FVM进一步研究了不同梯度系数p下钛合金/氮化硅复合板的热冲击问题，发现L-S理论复合板p=1时预测的功能梯度界面应力最小；T-C、G-L理论下，复合板p=10时预测的功能梯度界面应力最小，不同耦合理论选系数p对界面热弹性行为影响规律并不相同，并非材料线性分布(p=1)时界面应力幅值最小.本文发展的CV-FVM可作为复合材料热波问题和广义热弹性问题求解的一种备用工具.
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