多孔功能梯度梁的热-力耦合屈曲行为

来源：复合材料学报杂志2017年第12期北京时间：

作者：苏盛开, 黄怀纬,

摘要：采用经典欧拉梁理论和高阶三角剪切变形理论，研究了多孔功能梯度梁的热-力耦合屈曲行为。分析中考虑了材料物性与温度的相关性，采用含孔隙率的Voight混合模型描述了多孔功能梯度的材料属性。利用迭代算法求解结构在均匀、线性和非线性温升（考虑热传导效应）下的热-力耦合屈曲临界温度，讨论了材料非均匀参数、孔隙率和长细比等参数对屈曲临界温度的影响。ABAQUS数值模拟结果和文献对比结果验证了理论的可靠性，同时表明高阶剪切变形理论较经典欧拉梁理论精确。结果表明，功能梯度材料梁的热屈曲分析必须考虑物性与温度的相关性，否则可能高估热屈曲临界温度10%~30%；随着孔隙率增大，材料的等效弹性模量减少，即结构刚度有所弱化，但屈曲临界温度反而大大增高。

关键词：功能梯度材料, 热屈曲, 孔隙率, 迭代算法, 耦合,