功能梯度材料结构材料参数识别的梯度有限元法

《功能梯度材料结构材料参数识别的梯度有限元法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号Q三垒2UDC密级公珏硕士学位论文功能梯度材料结构材料参数识别的梯度有限元法阳明论文答辩日期2Q!呈生§旦22旦学位授予日期2Q!三生鱼月2鱼旦答辩委员会主席整±杰教援广西大学学位论文原创性和使用授权声明l黜嬲本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西

2、大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在-年解密后适用授权。函不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名指导教师签名作者联系电话日期：那．衫·刁IIII：≥穸，jt力占．≥’7电子邮箱：轸7}宇7／i∞矽罗哼．纱Ⅵ功能梯度材料结构材料参数识别的梯度有限元法摘要功能梯度材料作为一种新型的复合材料已被广泛的应用于各领域。该复合材料的组成成分在结构上是梯度变化的，力学性能

3、也是梯度变化的。因此有效的数值分析方法及准确的测定材料参数是功能梯度材料工程设计与评价的前提。基于有限元等参变换的概念，构建等参梯度单元，对功能梯度材料结构进行有限元分析。通过与解析解、分层模型有限元解的对比验证等参梯度单元的正确性和适用性。将梯度有限元法及最优化方法相结合，对功能梯度材料的材料参数进行识别。将测量位移与梯度有限元计算相应位移之差的平方和作为目标函数，从而将材料参数识别问题转化为该目标函数极小化问题，并采用L．M优化方法求解极小化问题。在材料参数识别过程中，灵敏度分析是基于有限元求解方程对识别材料参数的求导。本论文的数值算例表明采用等参梯度单元对功能梯度材料结构建立模型进

4、行数值分析是行之有效的。通过参数识别算例可知，本论文提出的功能梯度材料参数识别算法是正确可行的，并且兼具高精度、高效率和稳定性好的特点。关键词：功能梯度材料梯度有限元材料参数识别灵敏度分析L．M法MaterialparameteridentificationoffunctionallygradedmaterialstructuresbythegradedfiniteelementmethodABSTRACTAsanewtypeofcompositematerials，functionallygradedmaterials(FGMs)havebeenwidelyusedinvariOUSf

5、ields．Thecomponentsofthecompositematerialchangegradientlyinstructures，andmechanicalpropertiesalsochangegradiently．Therefore，aneffectivenumericalanalysismethodandaccuratemeasurementofmaterialparametersarethepreconditionofdesignandevaluationoffunctionallygradedmaterials．Basedontheconceptoffiniteele

6、mentisoparametrictransfomarion．isoparametriegradedelementisconstructed，andthenfunctionallygradedmaterialstructuresareanalyzedbythegradedfiniteelementmethod(GFE帅．TheresultsoftheGli'EMarecomparedwiththoseoftheanalyticalsolutionandthelayeringmethodoffiniteelementanalysis．Thesatisfactoryagreementbetw

7、eenthemveri6esthecorrectnessandappficabilityoftheGFEM．AnalgorithmintegratingtheGFEMandoptimizationtechniquesisdevelopedtoidentifythematerialparameterofFGMs．Thematerialparameteridentiffcationproblemisformulatedastheprob