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功能梯度层与均质弹性层间的退让接触力学分析

严洁  刘智欣  糜长稳  
【摘要】:功能梯度材料是由两种或多种材料复合而成,其结构和性能呈连续梯度变化。由于功能梯度材料可以有效地缓解接触变形和接触损伤,所以功能梯度材料在接触问题中的应用一直是研究的热点。本文首先采用积分变换法与奇异积分方程数值解法相结合的方式,求解均布载荷作用下的功能梯度层与均质弹性层间的退让接触半长和应力,并通过改变功能梯度层的硬度和厚度参数,分析不同功能梯度层对退让接触半长和应力的影响。其次,本文还采用了有限元方法,通过ABAQUS软件获得退让接触半长和应力的数值解,且数值结果与前者吻合良好。本文在采用有限元法求解功能梯度材料退让接触力学性能方面取得突破,开拓了求解此类问题的新思路。两种方法均可求解功能梯度材料的退让接触问题,且各有优点,有限元法能一次获得模型结构各部分的应力和位移,而积分变换法获得的退让接触半长数值结果的精度更高。可针对不同的需求,采取适当的方法进行研究。

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