進階搜尋


 
系統識別號 U0026-0812200910394392
論文名稱(中文) 功能性材料環狀球殼之靜定問題解析
論文名稱(英文) none
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 91
學期 2
出版年 92
研究生(中文) 蔡宜樺
研究生(英文) Yi-Hwa Tsai
學號 n6690113
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 74頁
口試委員 口試委員-顏崇斌
指導教授-吳致平
口試委員-黃炯憲
口試委員-胡宣德
口試委員-王永明
中文關鍵字 古典殼理論  功能性材料  環狀球殼  三維漸近理論  微分數值法 
英文關鍵字 CST  GDQ  FGMs  3D asymptotic theory  annular spherical shells 
學科別分類
中文摘要 本文同時運用了廣義微分數值法及漸近展開理論,推導出功能性材料環狀球殼靜定問題之三維漸近解析解,其中之材料性質假設為具等向性、非均質,沿厚度方向呈冪級數變化。藉由代入適當之無因次化參數,利用漸近展開法將各場量變數展開成微小參數之冪級數型式,吾人得以使原先的三維方程式分離成一系列不同階數之微分方程組。再沿著厚度方向,將所得之各階方程式透過連續積分程序,進一步推得由低階至高階完整之遞迴型式的控制方程式。
相應於不同階數的邊界條件,則經由能量原理推衍,導得其合力之型式。且各階的控制方程式與其所對應之邊界條件,將構成一合宜的邊界值問題。為求解此各階相應的邊界值問題,吾人乃採用廣義微分數值法。由於在各階問題之控制方程式中,其微分運算子保持不變,且高階問題中的非齊性項可由低階解求得。因此,首階問題的求解程序可重複應用於高階問題中,經由此逐階循環修正過程,即可得一收斂解。
本文所推衍的功能性材料環狀球殼之三維漸近理論,應用於簡支承受均佈側向載重作用之數值範例,其微分數值解經驗證,不論在收斂性與精確度上均顯示理想之結果。
英文摘要 none


論文目次 摘要 Ⅰ
誌謝 Ⅱ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅴ
圖目錄 Ⅵ

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究內容 4

第二章 三維漸近彈性解析理論 5
2.1 三維彈性方程式 5
2.2 無因次化 8
2.3 漸近展開 10
2.4 逐項積分 12

第三章 應用問題解析 15
3.1 CST-type漸近解析理論 15
3.2 材料特性 19
3.3 邊界條件 21

第四章 古典殼理論(CST) 25
4.1 基本假設 25
4.2 基本方程式 26
4.3 無因次化 30
4.4 應用範例解析 33

第五章 數值範例與比較 35
5.1 收斂性探討 35
5.2 Type I與Type II材料型式之比較 37

第六章 結論 39

參考文獻 41

表 45
圖 53
附錄 A 73
參考文獻 Bellman, R., Casti, J., 1971. Differential quadrature and long-term integration. J. Math. Analy. Appl. 34, 235_238.

Bellman, R., Kashef, B.G., Casti, J., 1972. Differential quadrature: a technique for the rapid solution of nonlinear partial differential equations. J. Comp. Physics. 10, 40-52.

Bert, C.W., Malik, M., 1996. Differential quadrature method in computational mechanics: a review. Appl. Mech. Rev. 49, 1_27.

Bhimaraddi, A., 1993. Three-dimensional elasticity solution for static response of orthotropic doubly curved shallow shells on rectangular planform. Compos. Struct. 24, 67_77.

L. H. Donnell, 1976. Beams, Plates and Shells. New York: McGraw-Hill.

Cheng, Z.Q., Batra, R.C., 2000. Three-dimensional thermoelastic deformations of a functionally graded elliptic plate. Compos. Engrg. Part B. 31, 97_106.

Fan, J., Zhang, J., 1992. Analytical solutions for thick doubly curved laminated shells. J. Engrg. Mech. ASCE 118, 1338_1356.

Huang, N.N., Tauchert, T.R., 1992. Thermal stresses in doubly-curved cross-ply laminates. Int. J. Solids Struct. 29, 991_1000.

Javaheri, R., Eslami, M.R., 2002. Thermal buckling of functionally graded plates based on higher order theory. 25, 603_625.

Kapania, R.K., 1989. A review on the analysis of laminated shells. J. Press. Vessel Tech. 111, 88_96.

Koizumi, M., 1997. FGM activities in Japan. Compos. Engrg. Part B. 28, 1_4.

Noda, N., 1991. Thermal stresses in materials with temperature-dependent properties. Appl. Mech. Rev. 44, 383_397.

Noor, A.K., Burton, W.S., 1990. Assessment of computational models for multilayered composite shells. Appl. Mech. Rev. 43, 67_97.

Pradhan, S.C., Loy, C.T., Lam, K.Y., Reddy, J.N., 2000. Vibration characteristics of functionally graded cylindrical shells under various boundary conditions. Appl. Acoust. 61, 111_129.

Reddy, J.N., 2000. Analysis of functionally graded plates. Int. J. Numer. Methods Engrg. 47, 663_684.

Reddy, J.N., Wang, C.M., Kitipornchai, S., 1999. Axisymmetric bending of functionally graded circular and annular plates. Eur. J. Mech. A/Solids 18, 185_199.

Tanigawa, Y., 1995. Some basic thermoelastic problems for nonhomogeneous structural materials. Appl. Mech. Rev. 48, 377_389.

Washizu, K., 1982. Variational Methods in Elasticity & Plasticity. Pergamon Press, New York.

Wu, C.P., Chiu, S.J., 2001. Thermoelastic buckling of laminated composite conical shells. J. Therm. Stresses 24, 881_901.

Wu, C.P., Chiu, S.J., 2002. Thermally induced dynamic instability of laminated composite conical shells. Int. J. Solids Struct. 39, 3001_3021.

Wu, C.P., Tarn, J.Q., Chi, S.M., 1996. Three-dimensional analysis of doubly curved laminated shells. J. Engrg. Mech. ASCE 122, 391_401.

Wu, C.P., Tarn, J.Q., Chi, S.M., 1996. An asymptotic theory for dynamic response of doubly curved laminated shells. Int. J. Solids Struct. 26, 3813_3841.
Yang, J., Shen, H.S., 2001. Dynamic response of initially stressed functionally graded rectangular thin plates. Comp. Struct. 54, 497_508.

Touloukian, YS., 1967. Thermophysical properties of high temperature solid materials. New York: Macmillian.
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2003-07-14起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2003-07-14起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw