收藏本站
《汕头大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

功能梯度材料结构的随机动态断裂与可靠性研究

张会占  
【摘要】:本文研究功能梯度材料结构反平面问题、界面问题、平面问题和三维轴对称问题的随机动态断裂与可靠性。建立了反平面问题、平面问题和三维轴对称问题的随机模型;功能梯度材料的物理力学性能在厚度方向非均匀变化,是空间位置的非均匀随机场;动荷载则为时间的平稳随机过程和非平稳随机过程。提出了采用分层法求解的思想和方法,将随机场的问题转化为多个随机变量的问题进行求解。为此,构造了脉冲荷载作用的问题作为基本解,并基于积分变换和奇异积分方程技术,得到了相应问题动态响应的解析解,导出了裂纹起始扩展的首穿概率计算表达式。 通过数值计算,分析了各参数对动态应力强度因子和失效概率的影响。基于数值结果,得到如下结论: (1)采用分层法计算时,层数超过9层便可获得很高的计算精度。 (2)无论是平稳随机荷载还是非平稳随机荷载作用,动态应力强度因子均为时间的非平稳随机过程。功率谱密度函数的变化对动态应力强度因子的均值影响较小,对均方差和首穿概率P_f (T ,K_a)的影响较大。 (3)非均匀随机场对动态响应和可靠性有较大的影响。非均匀程度越高或两点的相关程度越大,动态应力强度因子的均值、均方差和首穿概率P_f (T ,K_a)均会相应增大。表明,材料性能的非均匀性和相关程度的增加,会导致动态响应和离散性增大,裂纹发生扩展的概率增加。 (4)荷载作用的幅值和裂纹的几何尺度越大,动态应力强度因子的均值、均方差和首穿概率也越大。 (5)裂纹位置的变化会导致动态应力强度因子的均值、均方差和首穿概率P_f (T ,K_a)发生改变。
【学位授予单位】:汕头大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O346.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐娜;李晨希;李荣德;尹红霞;;功能梯度材料的制备、应用及发展趋势[J];材料保护;2008年05期
2 鲁先孝;马玉璞;林新志;;功能梯度材料在隐身方面的应用[J];材料开发与应用;2007年02期
3 郭成,朱维斗,金志浩;梯度功能材料的研究现状与展望[J];稀有金属材料与工程;1995年03期
4 肖洪天;岳中琦;陈英儒;;倾斜应力作用下垂直于功能梯度材料夹层的币型裂纹扩展问题[J];工程力学;2005年06期
5 王保林,韩杰才,杜善义;动态载荷下功能梯度复合材料的圆币形裂纹问题[J];固体力学学报;1999年03期
6 李春雨,邹振祝,段祝平;正交各向异性功能梯度材料反平面裂纹尖端应力场[J];固体力学学报;2001年01期
7 刘俊俏;李星;;SH波在正交各向异性功能梯度无限长条中心裂缝处的散射[J];固体力学学报;2006年04期
8 王引真,孙永兴,阎国超,郑修麟;功能梯度材料的研究动态[J];机械工程材料;1997年04期
9 张瑞玲;;利用非局部理论分析功能梯度材料中两平行裂纹的动态性能[J];河南师范大学学报(自然科学版);2007年03期
10 李湘洲;;功能梯度材料[J];金属世界;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘春原;基于GIS系统的岩土参数随机场特性研究[D];天津大学;2003年
2 边祖光;功能梯度材料板壳结构的耦合问题研究[D];浙江大学;2005年
3 李翔宇;横观各向同性功能梯度圆板和环板的轴对称问题[D];浙江大学;2007年
4 高立名;功能梯度材料板中声表面波传播的分析[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 钟文华;岩土参数随机场特性及最优估计研究[D];河北工业大学;2002年
2 杨怀;考虑坝基材料参数随机场的重力坝可靠度计算[D];河海大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李四年,李厚祥,肖岸纯;尼龙1010/石墨梯度材料涂覆汽车花键轴的研制[J];工程塑料应用;2004年09期
2 唐习龙;林可勃;贾妮;李忠;;结构计算软件中的模块化设计[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
4 廖瑛;;基坑支护结构稳定性问题的模糊随机方法研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
5 熊学玉;王绍辉;;现浇空心板的正交异性板理论分析方法的研究[J];四川建筑科学研究;2010年05期
6 郝婷玥;陈贵清;;流固耦合作用下埋地管道的振动分析[J];四川建筑科学研究;2011年03期
7 胡卫兵;韩广森;于海平;;古建筑榫卯节点刚度分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
8 李延红;;具有生物活性的羟基磷灰石及其复合材料的研究进展[J];安徽化工;2006年06期
9 冯忆艰,桂长林,孙军;功能梯度材料及其在内燃机燃烧室中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
10 汪琦;;粘接材料V形切口反平面应力奇性指数的研究[J];安徽建筑;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王健;吴军基;陶钢;;高速火箭橇动力学方程的建立[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 银永发;贺才富;;高分子“PVF”微滤功能膜的研制生产与开发应用[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
3 周晓敏;纪洪广;邓斌;;高水压基岩井壁厚度设计方法[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
4 刘丽威;王永亮;;弹性地基上功能梯度梁的动力学特性分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
5 陈伟球;丁皓江;;横观各向同性功能梯度材料矩形板弯曲的三维分析[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
6 黄干云;汪越胜;余寿文;;功能梯度涂层中的Ⅲ型周期裂纹问题[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
7 刘俊俏;李星;;弹性波在正交功能梯裂缝处的散射[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
8 刘俊俏;李星;;SH波在无限大正交各向异性功能梯度材料中直裂纹处的散射[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
9 朱训国;杨庆;栾茂田;;隧道围岩中全长注浆岩石锚杆的应力分布分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 顾士坦;赵同彬;;SMW工法型钢-水泥土组合梁抗弯性能分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张选利;柔性注压锚杆锚固特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 曲华;掺杂型ZnS纳米粒子的制备及表面修饰对其发光性质的影响[D];中国海洋大学;2010年
5 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
6 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
7 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
8 王建强;弹道学中的地球重力场若干理论问题研究[D];武汉大学;2010年
9 卢广林;立方氮化硼仿生耐磨复合材料的制备及其研究[D];吉林大学;2011年
10 李洪梅;TiNi形状记忆合金与不锈钢异种材料激光焊研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 闫丽梅;高层建筑结构自由振动分析的ODE方法[D];河南理工大学;2010年
3 李朝;箱形桥梁结构的半解析分析[D];河南理工大学;2010年
4 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 张继华;急倾斜中厚煤层软底综采采场矿压规律及其控制研究[D];山东科技大学;2010年
6 银国伟;谐波摩擦传动柔轮径向力与径向变形关系的分析及实验[D];郑州大学;2010年
7 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年
8 刘治政;黄水河流域平原区地下水监测网优化研究[D];山东农业大学;2010年
9 董权;钢索试验装置改进研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙巧英;光纤陀螺捷联系统振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李永见,王月香,茜平一;土性参数随机场的离散研究[J];四川建筑科学研究;2002年02期
2 周建平;陈道奎;李爱丽;;ANALYSIS OF LAMINATED PIEZOELECTRIC CYLINDRICAL SHELLS[J];Acta Mechanica Sinica;1999年02期
3 丁皓江;王惠明;陈伟球;;ELASTODYNAMIC SOLUTION OF A NON-HOMOGENEOUS ORTHOTROPIC HOLLOW CYLINDER[J];Acta Mechanica Sinica;2002年06期
4 石功奇,周守则,丁培道;金属陶瓷复合层的组织与性能研究[J];兵器材料科学与工程;1992年02期
5 王永康,程祥宇,李炳生;新型梯度功能材料合成技术与应用[J];兵器材料科学与工程;1992年08期
6 梁慧凤;宇航材料的新秀——倾斜功能材料[J];兵器材料科学与工程;1992年10期
7 王智慧;骆武;夏志东;胡传忻;;化学镀层与涂层复合多层结构雷达波吸收性能研究[J];兵器材料科学与工程;2006年01期
8 王永康,王伟民,顾晓红,程祥宇,李炳生,夏立芳,雷延权;耐烧蚀梯度涂层材料的研究[J];兵器材料科学与工程;1994年04期
9 张琳楠,石志飞;简支梯度压电梁的解析解[J];北方交通大学学报;2002年01期
10 杨永波,石志飞;梯度功能压电悬臂梁在线性荷载作用的基本解[J];北方交通大学学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 吴瑞安;;轴对称功能梯度压电材料圆柱壳弯曲问题的幂级数解[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈江瑛;磁电弹性力学的若干问题[D];浙江大学;2004年
2 温变英;聚合物梯度材料的制备及材料结构与性能研究[D];北京化工大学;2003年
3 刘学清;采用微波辐照技术制备热膨胀及玻璃化温度渐变的梯度聚合物材料的研究[D];四川大学;2004年
4 边祖光;功能梯度材料板壳结构的耦合问题研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐燕君;功能梯度高分子材料连续制备技术的开发研究[D];四川大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘俊俏;王彩凤;董淑转;;功能梯度材料平面I型裂纹尖端应力场分析[J];运城学院学报;2007年05期
2 张洁萍;李俊林;;无限长条功能梯度材料有限宽板的反平面断裂分析[J];太原师范学院学报(自然科学版);2008年01期
3 董淑转;刘俊俏;王彩风;;各向同性功能梯度材料反平面弹性断裂力学分析[J];运城学院学报;2008年05期
4 刘琼;;指数型功能梯度材料十字裂纹问题的应力场通解[J];河北北方学院学报(自然科学版);2011年02期
5 吴建峰;盖秉政;于淼;;功能梯度材料的裂纹分析及有限元计算(英文)[J];黑龙江大学自然科学学报;2006年05期
6 陈宜周,林筱云;功能梯度材料开裂三点弯曲试件的裂纹端应力强度因子[J];力学季刊;2005年01期
7 程站起;仲政;;功能梯度板条断裂分析[J];力学季刊;2005年04期
8 程站起;仲政;;功能梯度材料涂层平面裂纹分析[J];力学学报;2007年05期
9 程站起;华利民;卫兴;;功能梯度材料涂层平面运动裂纹分析[J];力学季刊;2008年01期
10 程站起;卢纪富;;功能梯度板条Ⅲ型裂纹问题研究[J];郑州大学学报(工学版);2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭旭龙;李显方;;载荷作用位置对功能梯度材料的裂尖处应力强度因子瞬态响应的影响[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 仲政;;功能梯度材料结构的变形与断裂分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 于红军;吴林志;果立成;;基于非均匀单元有限元法的功能梯度材料三维断裂行为数值分析[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
4 仲政;;功能梯度材料结构的力学模型与数值方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
5 井璐璐;郑保敬;戴保东;;功能梯度材料的无网格局部Kriging法[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
6 汪越胜;黄干云;余寿文;;热载下功能梯度材料裂纹问题的新分层模型[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
7 仲政;;功能梯度材料与结构的力学研究进展[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
8 姚学锋;张进军;胥红敏;王鹏;;功能梯度材料应力奇异性的相干梯度敏感干涉实验研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
9 黄干云;汪越胜;余寿文;;功能梯度涂层中的Ⅲ型周期裂纹问题[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
10 杨小彬;由小川;庄茁;;功能梯度材料动态断裂的有限元研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 郭铭华 见习记者 车轮;中试转化“铺路” 行业标准“护航”[N];黑龙江日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张会占;功能梯度材料结构的随机动态断裂与可靠性研究[D];汕头大学;2011年
2 彭旭龙;功能梯度材料相关的几个动静态问题分析及结构优化[D];中南大学;2010年
3 张恒良;动力机械应用功能梯度材料寿命评估与优化研究[D];华中科技大学;2011年
4 丁然;气动力及热载荷作用下功能梯度材料矩形板的非线性动力学[D];天津大学;2010年
5 赵莉;功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法[D];浙江大学;2010年
6 雍华东;若干先进电磁材料结构的断裂与稳定性等力学特性的理论研究[D];兰州大学;2010年
7 周跃亭;功能梯度材料中界面裂纹对弹性波的散射及热断裂问题[D];上海交通大学;2007年
8 于成龙;聚乙烯醇液固转变在陶瓷无模成形技术中的理论及应用研究[D];陕西科技大学;2008年
9 张大光;基于物理中面功能梯度材料板壳结构分析[D];兰州大学;2010年
10 刘宝昌;新型梯度结构金刚石—硬质合金复合球齿的研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周宏亮;功能梯度材料热弹性断裂问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 武敏;磁场驱动法制备Ni/环氧树脂功能梯度材料研究[D];浙江大学;2011年
3 于洪;功能梯度材料抗侵彻性能试验研究[D];西北工业大学;2004年
4 郑慧雯;金属有机化学气相沉积法制备功能梯度材料的方法和机理的研究[D];西南师范大学;2004年
5 周艳青;热/机械载荷作用下含半椭圆表面裂纹FGM的3D数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 吴坤铭;功能梯度材料断裂分析的一种计算模型及其应用[D];合肥工业大学;2007年
7 邓超;功能梯度材料扁锥壳的非线性振动和静动力稳定性分析[D];暨南大学;2009年
8 梁晓康;激光快速成形316L/Inconel718功能梯度材料的研究[D];大连理工大学;2010年
9 温鸣;粉末冶金原位自生陶瓷(TiC、Al2O3)/金属合金功能梯度材料制备研究[D];西安理工大学;2000年
10 张靖华;功能梯度材料梁、壳结构的静态力学响应[D];兰州理工大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026