發(fā)布時間：2020-11-14 17:29

　　 材料的典型性能試驗觀察到微尺度材料的變形規(guī)律表現(xiàn)出不同于宏觀規(guī)律的現(xiàn)象稱為尺度效應。具體表現(xiàn)為構件的尺寸越小其剛度強度越大。在微尺度下,微觀組織的形態(tài)和變形行為將會對材料的整體行為產生較大影響,傳統(tǒng)連續(xù)介質理論的預設不再適用,不能解釋尺度效應。然而含有尺度參數(shù)的偶應力理論可以唯象的描述這種現(xiàn)象�；�于偶應力理論研究材料的尺度效應對未來微尺度材料的應用具有前瞻性意義。本文立足解決兩種微尺度復合材料的尺度效應問題:針對微尺度平面正交各向異性功能梯度梁使用了適用于各向異性材料的新修正偶應力理論,針對由均質材料構成的微尺度蜂窩芯層材料使用了適用于各向同性材料的修正偶應力理論。具體工作總結如下:1.基于新修正偶應力理論建立了能描述尺度效應的各向異性功能梯度微梁屈曲分析模型�；�于最小勢能原理推導了控制方程及邊界條件,基于歐拉梁理論與鐵木辛柯梁理論得出了一種較為簡潔的屈曲模型和一種適用度較寬的屈曲模型。并以簡支梁為例分析了屈曲載荷及尺度效應受材料尺度參數(shù)、幾何尺寸與功能梯度變化指數(shù)的影響。2.針對微尺度蜂窩芯層,建立了芯層Y模型并對其進行了受力分析�；�于最小勢能原理推導出了各胞壁的控制方程及邊界條件�；�于修正偶應力理論得到Y模型的變形能,其包含一個尺度參數(shù),可反映材料的尺度效應。通過應變能等效得到微尺度蜂窩芯層等效面內彈性參數(shù)。以鈦蜂窩芯層為例,得到宏微觀模型下的不同結果。討論了胞元尺寸對等效彈性模量與尺度效應的影響。
【學位單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：V414
【部分圖文】：

1990 年 7 月第一屆國際納米科技技術會科學為材料科學的一個新分支。而現(xiàn)在對微納米材料顆粒粉體轉到利用微納米材料已發(fā)掘的物理和化學特材料的變形規(guī)律會出現(xiàn)不同于宏觀規(guī)律的尺度效應，秘。米功能梯度材料與蜂窩夾層材料因其卓越的材料性能。關于微納米功能梯度與蜂窩夾層結構的力學性能研性的指導意義。效應變形規(guī)律表現(xiàn)出不同于宏觀規(guī)律的現(xiàn)象稱為尺度效應寸大小相關。自 20 世紀 70 年代納米顆粒材料問世以關注，學者們針對微尺度材料做了一些材料典型性能銅絲做了扭轉試驗，試驗觀察到當銅絲的直徑從 170綱剪切剛度顯著增大。其觀察結果見圖 1. 1。

圖 1. 2 Stolken 鎳片無量綱化彎曲強度尺度材料典型性能試驗均觀察到材料的尺度效應。其出現(xiàn)尺寸與材料顆粒尺寸相近，微觀組織的形態(tài)和變形對宏觀材料響，材料顆粒的固有屬性不再無限可分，傳統(tǒng)連續(xù)介質理論解釋尺度效應。于是一些學者提出了含有尺度參數(shù)的偶應力。度材料介紹及研究現(xiàn)狀料(Functionally gradient materials, FGMs)是由幾種材料復合而素沿材料某一方向連續(xù)變化，可具有特殊功能的材料(見圖

圖 1. 2 Stolken 鎳片無量綱化彎曲強度料典型性能試驗均觀察到材料的尺度效應料顆粒尺寸相近，微觀組織的形態(tài)和變形料顆粒的固有屬性不再無限可分，傳統(tǒng)連度效應。于是一些學者提出了含有尺度參介紹及研究現(xiàn)狀nctionally gradient materials, FGMs)是由幾種料某一方向連續(xù)變化，可具有特殊功能的
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本文編號：2883750