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功能梯度碳纳米管增强复合材料板弯曲和模态的广义有限差分法
文献摘要：
由复合材料构成的板结构一直以来受到很大关注,其中功能梯度碳纳米管增强复合材料(functionally graded carbon nanotube-reinforced composite,FG-CNTRC)具有异常优越的力学性能,使得诸多学者展开了对功能梯度碳纳米管增强复合材料板结构力学行为的研究.本文以FG-CNTRC板为研究对象,将一种新型的区域型无网格方法——广义有限差分法应用于求解基于一阶剪切变形的FG-CNTRC板结构的静态线性弯曲和自振模态问题.广义有限差分法(generalized finite difference method,GFDM)基于函数的泰勒展开式和移动最小二乘法将计算区域中任意一子区域中心点处函数值的各阶偏导数表示成该支撑域节点上函数值的线性叠加.该方法不仅无需网格划分和数值积分而且避免了全域无网格配点法通常遇到的病态稠密矩阵问题,使得这类方法具有形式简单、易于应用和实现等优点,目前广泛应用于各种科学和工程计算问题.本文首先介绍了基于一阶剪切变形理论的功能梯度碳纳米管增强复合材料板的广义有限差分法离散模型.随后通过基准算例,检验了广义有限差分法的计算精度与收敛性.最后数值分析和讨论了碳纳米管中不同分布型、体积分数、碳纳米管旋转角度、宽厚比、板倾斜角度和长宽比等对FG-CNTRC板结构弯曲和模态的影响.
文献关键词：
广义有限差分法;功能梯度碳纳米管增强复合材料;一阶剪切变形;板弯曲分析;模态分析
中图分类号：
作者姓名：
李煜冬;傅卓佳;汤卓超
作者机构：
河海大学力学与材料学院, 南京 211100
文献出处：
引用格式：
[1]李煜冬;傅卓佳;汤卓超-.功能梯度碳纳米管增强复合材料板弯曲和模态的广义有限差分法)[J].力学学报,2022(02):414-424
A类：
功能梯度碳纳米管增强复合材料,板弯曲分析
B类：
复合材料板,广义有限差分法,材料构成,板结构,functionally,graded,carbon,nanotube,reinforced,composite,FG,CNTRC,结构力学,力学行为,区域型,无网格方法,线性弯曲,自振,generalized,finite,difference,method,GFDM,泰勒展开式,移动最小二乘法,一子,子区域,区域中心,中心点,函数值,偏导数,线性叠加,网格划分,数值积分,无网格配点法,病态,稠密,工程计算,一阶剪切变形理论,离散模型,基准算例,计算精度,收敛性,不同分布,分布型,旋转角度,宽厚比,倾斜角度,长宽比,模态分析
AB值：
0.263831
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