基于Mori-Tanaka方法的功能梯度厚壁圆筒近似热弹性理论解

摘要

【目的】功能梯度厚壁圆筒的热弹性问题存在不考虑组分材料微观结构影响，已有文献只给出了基于Mori-Tanaka方法功能梯度厚壁圆筒受力学和热学荷载的数值解，并且只考虑了球形夹杂这一单一夹杂形状的情形。【方法】基于Mori-Tanaka方法对功能梯度厚壁圆筒的热弹性问题进行分析，给出了一种近似热弹性理论解，该理论解不仅与数值解契合度高，而且可以考虑夹杂形状对物理量的影响，最后分析了不同边界条件下夹杂形状对径向位移和各向应力的影响。【结果】结果显示，在两种边界下，夹杂形状对径向位移都有较大的影响；但在温度边界下，夹杂形状对径向应力有较大影响，对轴向应力和周向应力影响较小；在应力边界下，夹杂形状对轴向应力影响较大，对周向应力和径向应力影响较小。

关键词

功能梯度材料 / 厚壁圆筒 / Mori-Tanaka方法 / 热弹性理论解 / 夹杂形状