一种模量双向变化的梯度复合平面梁的级数解

编号 zgly0001530137

文献类型 期刊论文

文献题名 一种模量双向变化的梯度复合平面梁的级数解

作者 杨青  刘卫平  余木火  郑百林  晏冬秀  陈萍  贾丽杰  魏冉 

作者单位 中国商飞上海飞机制造有限公司  东华大学民用航空复合材料协同创新中心  同济大学航空航天与力学学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2016年12期

年份 2016 

分类号 TB33 

关键词 复数形式傅里叶分解  模量双向变化  梯度复合平面梁  通解  级数解 

文摘内容 3D打印技术的发展使复杂梯度结构的制造更加容易,有必要对复杂梯度问题的求解开展研究;目前,关于梁结构模量沿轴向或厚度方向梯度变化问题的研究已经较多,但对模量沿2个方向同时变化的研究较少。因此,通过复数形式傅里叶分解的方法对模量以指数形式沿厚度方向和轴向同时变化梯度平面复合梁问题进行了求解。首先,采用弹性力学半逆解法得到了问题的四阶变系数偏微分控制方程的通解;然后,利用级数展开,求解了对称载荷作用下该梁的特解;最后,通过与有限元结果进行对比,说明了级数解的正确性。结果表明:当梯度双向变化时,梁结构的应力分布和变形情况更加复杂,模量较高的位置应力较大,而模量较低的位置应力较小。提出的级数解还可推广至其他相关的梯度双向变化非均匀平面和半平面问题的研究。