标题: | 分析具有奇异应力之功能梯度材料厚版(I) Analysis of Functionally Graded Material Thick Plates with Stress Singularities (I) |
作者: | 黄炯宪 HUANG CHIUNG-SHIANN 交通大学土木工程系 |
关键字: | 功能梯度材料板;应力奇异;Reddy 三阶板理论;Ritz 法;无网格有限元素法;振动分析;应力强度因子 |
公开日期: | 2005 |
摘要: | 功能梯度材料(functionally graded material)为近一、二十年发展之新复合材料;且已 被应用于不同领域,例如航空工程、生物工程(biomedical engineering)、能源工程及运输 工程。此类材料可被设计成耐高温、耐磨及高强度;并且没有传统层状复合材料易于界 面处开裂之缺点。本研究拟对功能梯度材料板进行分析,考虑由于几何不平滑(如尖角 或裂缝)所引致应力奇异行为。本研究将架构于Reddy 三阶板理论,并考虑材料于厚度 方向之不均匀性。此不均匀性将造成板面内(in-plane)及面外(out-of -plane)行为之藕合, 增加分析之复杂性。本计划将分三年进行,每一年之执行重点如下: 于第一年(94 年8 月~95 年7 月),本研究以特征函数展开法(eigenfunction expansion) 建构由于边界条件不连续或尖角之存在所引致功能梯度材料厚板应力奇异之解析渐近 解。求解各种不同边界条件下之应力奇异阶数及其对应渐近解函数;并探讨材料不均匀 性对应力奇异特性之影响。 于第二年(95 年8 月~96 年7 月),本研究将以Ritz 法结合于第一年所得之渐近解, 分析悬臂斜板(cantilevered skewed plates)(含平行四边形、三角形、及梯形板)之振动问 题。探讨此等板几何参数及材料不均匀性对振动之影响。悬臂斜板于固定一自由边界处 有应力奇异点。 于第三年(96 年8 月~97 年7 月),本研究将发展一无网格有限元素法,于尝试函数 (trial functions)中有效率地加入第一年所得之奇异渐近解。分析具有裂缝或V 型缺口之 矩形板,求取其应力强度因子(stress intensity factors)。探讨缺口角度及材料不均匀对应 力强度因子之影响。 以上所探讨者,均未见于现有文献;故本研究于学术及应用上必有相当贡献。 |
官方说明文件#: | NSC94-2211-E009-024 |
URI: | http://hdl.handle.net/11536/90403 https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1115212&docId=211698 |
显示于类别: | Research Plans |
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