×

基于修正应变梯度弹性理论的功能梯度圆柱微壳的尺寸相关轴向屈曲分析。 (英语) Zbl 1299.74066号

摘要:本文基于修正应变梯度理论(MSGT),建立了一个尺寸相关的一阶剪切变形壳模型,用于功能梯度圆柱微壳的轴向屈曲分析。假设FG材料的材料属性沿厚度方向变化,遵循简单的幂律分布。利用虚功原理建立了控制方程和相应的边界条件。给出了FG圆柱微壳体在简单端部支撑条件下的轴向屈曲数值结果,并广泛研究了材料长度尺度参数、材料性能梯度指数、长径比和周向模态数对尺寸相关临界屈曲载荷的影响。为了进行比较,还提出了用修正偶应力理论(MCST)和经典理论(CT)预测的临界屈曲载荷。结果表明,尺寸效应对无量纲长度尺度参数的较低值起着重要作用。此外,观察到基于MSGT获得的临界屈曲载荷大于基于MCST和CT获得的临界弯曲载荷。

MSC公司:

74G60型 分叉和屈曲
74K25型 外壳
74M25型 固体微观力学
74E05型 固体力学中的不均匀性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Miyamoto Y、Kaysser WA、Rabin BH(1999)《功能分级材料:设计、加工和应用》。多德雷赫特Kluwer学术出版社·doi:10.1007/978-1-4615-5301-4
[2] Loy CT,Lam KY,Reddy JN(1999)功能梯度圆柱壳的振动。国际机械科学杂志41:309-324·Zbl 0968.74033号 ·doi:10.1016/S0020-7403(98)00054-X
[3] Pradhan SC、Loy CT、Lam KY、Reddy JN(2000)功能梯度圆柱壳在各种边界条件下的振动特性。应用Acust 61:111-129·doi:10.1016/S0003-682X(99)00063-8
[4] Shahsiah R,Eslami MR(2003),功能梯度圆柱壳的热屈曲。《热应力杂志》26:277-294·数字对象标识代码:10.1080/713855892
[5] Du Ch,Li Y(2013)功能梯度圆柱壳在热环境中的非线性共振行为。组成结构102:164-174·doi:10.1016/j.compstruct.2013.02.028
[6] Khazaeinejad P,Najafizadeh MM(2010),不同材料特性圆柱壳的机械屈曲。机械工程与机械科学研究所学报224:1551-1557·doi:10.1243/09544062JMES1978
[7] Fu YQ,Du HJ,Zhang S(2003)功能梯度TiN/TiNi形状记忆合金薄膜。母函57:2995-2999·doi:10.1016/S0167-577X(02)01419-2
[8] Fu YQ,Du HJ,Huang WM,Zhang S,Hu M(2004)TiNi基薄膜在MEMS中的应用:综述。传感器执行器A 112:395-408·doi:10.1016/j.sna.2004.02.019
[9] Witvrouw A,Mehta A(2005)MEMS应用中功能梯度聚SiGe层的使用。材料科学论坛492:255-260
[10] Lee Z、Ophus C、Fischer LM、Nelson-Fitzpatrick N、Westra KL、Evoy S等(2006),纳米复合al-Mo薄膜制备的金属NEMS组件。纳米技术17:3063-3070·doi:10.1088/0957-4484/17/12/042
[11] Fleck NA、Muller GM、Ashby MF、Hutchinson JW(1994)《应变梯度塑性:理论和实验》。金属材料学报42:475-487·doi:10.1016/0956-7151(94)90502-9
[12] Lam DCC,Yang F,Chong ACM,Wang J,Tong P(2003)应变梯度弹性的实验与理论。机械物理固体杂志51:1477-1508·Zbl 1077.74517号 ·doi:10.1016/S0022-5096(03)00053-X
[13] Mindlin RD(1964)《线弹性中的微观结构》。拱比力学分析16:51-78·Zbl 0119.40302号 ·doi:10.1007/BF00248490
[14] Eringen CA(1966)微极弹性线性理论。数学机械杂志15:909-923·Zbl 0145.21302号
[15] Toupin RA(1962)具有偶应力的弹性材料。拱比力学分析11:385-414·Zbl 0112.16805号 ·doi:10.1007/BF00253945
[16] Koiter WT(1964)弹性理论I和II中的偶应力。程序K Ned Akad Wet B 67:17-44·Zbl 0119.39504号
[17] 杨凤,冲AC,林DCC,童P(2002)基于应力的弹性应变梯度耦合理论。国际J固体结构39:2731-2743·Zbl 1037.74006号 ·doi:10.1016/S0020-7683(02)00152-X
[18] Park SK,Gao XL(2006)基于修正偶应力理论的Bernoulli-Euler梁模型。J Micromech Microeng微生物技术16:2355-2359·doi:10.1088/0960-1317/16/11/015
[19] Ma HM,Gao XL,Reddy JN(2008)基于修正偶应力理论的微结构相关Timoshenko梁模型。机械物理固体杂志56:3379-3391·Zbl 1171.74367号 ·doi:10.1016/j.jmps.2008.09.007
[20] Asghari M、Rahaeifard M、Kahrobaiyan MH、Ahmadian MT(2011)修改后的偶应力功能梯度Timoshenko梁公式。马特·德斯32:1435-1443·doi:10.1016/j.matdes.2010.08.046
[21] Asghari M,Kahrobaiyan MH,Ahmadian MT(2010)基于修正偶应力理论的非线性Timoshenko梁公式。国际工程科学杂志48:1749-1761·Zbl 1231.74258号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2010.09.025
[22] Kong SL,Zhou SJ,Nie ZF(2008)Bernoulli-Euler微梁的尺寸依赖性自然频率。国际工程科学杂志46:427-437·Zbl 1213.74189号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2007.10.002
[23] Reddy JN(2011)功能梯度梁的微结构相关耦合应力理论。机械物理固体杂志59:2382-2399·Zbl 1270.74114号 ·doi:10.1016/j.jmps.2011.06.008
[24] Sahmani S、Ansari R、Ghoma R、Darvizeh A(2013)基于修正的偶应力弹性理论的功能梯度高阶剪切变形微壳的动态稳定性分析。作曲B 51:44-53·doi:10.1016/j.composites.2013.02.037
[25] Fleck NA,Hutchinson JW(1997),应变梯度塑性。高级应用机械33:296-358
[26] Fleck NA,Hutchinson JW(2001)应变梯度塑性的重新表述。机械物理固体杂志49:2245-2271·Zbl 1033.74006号 ·doi:10.1016/S0022-5096(01)00049-7
[27] Altan BS,Aifantis EC(1992)关于梯度弹性中模式III裂纹的结构。Scr Metal材料26:319-324·doi:10.1016/0956-716X(92)90194-J
[28] Lazopoulos KA(2004)关于板的梯度应变弹性理论。Eur J Mech A固体23:843-852·Zbl 1058.74570号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2004.04.005
[29] Wang B,Zhao J,Zhou S(2010)基于应变梯度弹性理论的微尺度Timoshenko梁模型。Eur J Mech A固体29:591-599·Zbl 1480.74194号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2009.12.005
[30] Akgoz B,Civalek O(2011)轴向加载微尺度梁屈曲分析的应变梯度弹性和修正耦合应力模型。国际工程科学杂志49:1268-1280·Zbl 1423.74338号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2010.12.009
[31] Papargyri-Beskou S,Giannakopoulosb AE,Beskos DE(2010),静态荷载下梯度弹性弯曲板的变分分析。国际J固体结构47(2010):2755-2766·Zbl 1196.74093号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2010.06.003
[32] Wang B,Zhou Sh,Zhao J,Chen X(2011)基于应变梯度弹性理论的尺寸依赖型Kirchhoff微镀层模型。Eur J Mech A固体30:517-524·Zbl 1278.74103号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2011.04.001
[33] Papargyri-Beskoua S,Beskos DE(2009)梯度弹性圆柱薄壳的稳定性分析。国际工程科学杂志47:1379-1385·Zbl 1213.74219号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2009.09.009
[34] Ansari R,Gholami R,Sahmani S(2011)基于应变梯度理论的尺寸相关功能梯度微梁的自由振动。组成结构94:221-228·Zbl 1293.74155号 ·doi:10.1016/j.compstruct.2011.06.024
[35] Ansari R、Ghoma R、Sahmani S(2012)基于应变梯度理论的功能梯度Timoshenko微梁非线性振动响应的小尺度效应研究。J计算非线性动力学ASME J 7:031010·Zbl 1293.74155号 ·数字对象标识代码:10.1115/1.4005925
[36] Donnell HL(1933)《弹性稳定性问题》,美国机械工程师学会学报,航空部·Zbl 1033.74006号
[37] Ganapathi M(2007)功能梯度材料扁球壳的动态稳定性特征。组成结构79:338-343·doi:10.1016/j.com.pstruct.20006.01.012
[38] Ke LL,Wang YS(2011)基于改进的偶应力理论的功能梯度微梁动态稳定性的尺寸效应。组成结构93:342-350·doi:10.1016/j.compstruct.2010.09.008
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。