基于热弹性耦合理论的功能梯度材料薄壁旋转碟片力学性能

• 作者: 刘方 张翠 沈景凤
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 功能梯度材料 薄壁旋转碟片 热耦合传导方程 热弹性耦合理论 微分求积方法
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 页码范围: 1017-1028
• 页数: 12页
• 分类号: TB331
• 字数: 6348字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180626.003

摘要

基于热弹性耦合理论,对处于热载荷下的Al-Al2 O3功能梯度材料(FGM)薄壁旋转碟片进行研究.根据FGM构造理论结合碟片轴对称特性,得到其力学特性全场分布.分别采用函数构造方法和热耦合传导方程推导得到模型所处温度场,并加以分析对比.建立了统一温度场的热耦合本构方程,并根据平面应力情况下热弹性材料力学特性基本原理,拟合确定其物性系数.通过微分求积方法(DQM)求解不同温度场下不同FGM构造形式模型的位移控制方程.结果表明:常温下,热耦合本构方程可以退化到胡克定律;经典热弹性理论与热弹性耦合理论下的碟片径向位移误差可达41.7％;热弹性耦合理论的结果随温度非线性变化,这种变化趋势也体现在大量科学实验中;碟片外表面温度变化、转速和所处的温度场显著地影响其热弹性场.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈景凤	上海理工大学机械工程学院	88	289	8.0	13.0
2	刘方	上海理工大学机械工程学院	3	6	1.0	2.0
3	张翠	上海理工大学机械工程学院	6	4	1.0	2.0