基于等几何有限元法的功能梯度微板热力耦合屈曲预测

来源：计算力学学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：邓阳,尹硕辉,赵子衡

单位：湘潭大学 机械工程学院, 湘潭 411105,湘潭大学 机械工程学院, 湘潭 411105,湘潭大学 机械工程学院, 湘潭 411105

摘要：基于修正偶应力理论和Kirchhoff板理论，建立了功能梯度微板热力耦合屈曲等几何有限元模型。该模型仅包含一个材料尺度参数，能够描述尺度效应现象，且满足修正偶应力理论的高阶连续性要求。基于虚功原理推导了功能梯度微板热力耦合屈曲等几何有限元方程。通过对板的典型算例分析，讨论了材料尺度参数、边长比及梯度指数对板稳定性的影响。结果表明，本文模型预测的屈曲载荷总是大于宏观理论的结果，即捕捉到了尺度效应现象；随着临界屈曲力的增加，临界屈曲热载荷线性减少；此外，边长比和梯度指数也对微板的稳定性产生一定影响。

关键词：热力耦合屈曲,等几何有限元法,功能梯度材料,修正偶应力理论,尺度效应,

基金资助：国家自然科学基金（11802261；11802258）资助项目.