梯度功能材料的二维波传播的数值模拟-----外文翻译.rar
梯度功能材料的二维波传播的数值模拟-----外文翻译,摘 要 梯度功能材料中压力波的传播是通过复合波传播的运算法则来进行数值研究的。研究了两中不同的梯度功能材料的模型：（i）每层具有均匀性质的多层金属-陶瓷复合材料；（ii）在规定容量的小部分金属基中随机嵌入陶瓷颗粒。通过数值模拟证明：梯度功能材料模拟的运算法则无须任何均化程序就已经适用了。基于数值模拟的分析表明：不同模型...
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内容介绍
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摘 要
梯度功能材料中压力波的传播是通过复合波传播的运算法则来进行数值研究的。研究了两中不同的梯度功能材料的模型：（i）每层具有均匀性质的多层金属-陶瓷复合材料；（ii）在规定容量的小部分金属基中随机嵌入陶瓷颗粒。通过数值模拟证明：梯度功能材料模拟的运算法则无须任何均化程序就已经适用了。基于数值模拟的分析表明：不同模型的压力性质有显著的差异，而这些模型可以用于对结构及冲击载荷做出最优化的反应。
关键词：梯度功能材料，波传播，数值模拟，冲击载荷
1 引言
梯度功能材料因其多功能性质而被广泛用于当代科技。由于遭受准静态载荷而在梯度功能材料内产生应力和位移的变化，对这一现象的分析与计算表明：在两种不相似的层间使用梯度界面并使其结构和几何状态最优化能有效地减小应力。动态载荷处的能量吸收应用具有特别的意义，界面效应对于这一情形当然也很重要。梯度功能材料中一维波传播已经在1999及2000年被人们探讨过。梯度金属陶瓷薄的冲击效应已经在2001年被人们在2001年讨论过。在这些研究中，梯度功能材料近似于多层媒介，并且每层材料的性质假设为常数或沿着层变化的一次或二次方程。这样做的主要困难时无法准确估计材料性质随着成分颗粒的体积容量变化而变化的方程。然而，梯度功能材料的特点不仅在于其间出现了混合物或其他成分，还在于它较传统材料（宏观均匀）具有复杂的行为。最简单的例子就是，梯度功能材料的结构能够通过在以某种材料为基而以另外一种材料作为嵌入物的类似于模型的系统来表示。
Abstract
Thepropagationofstresswavesinfunctionallygradedmaterials(FGMs)isstudiednumericallybymeansofthecomposite
wave-propagationalgorithm.TwodistinctmodelsofFGMsareconsidered:(i)amultilayeredmetal¨Cceramiccompositewith
averagedpropertieswithinlayers;(ii)randomlyembeddedceramicparticlesinametalmatrixwithprescribedvolumefraction.
ThenumericalsimulationdemonstratestheapplicabilityofthatalgorithmtothemodellingofFGMswithoutanyaveraging
procedure.Theanalysisbasedonsimulationshowssignicantdifferencesinthestresswavecharacteristicsforthedistinct
modelsthatcanbeusedforoptimizingtheresponseofsuchstructurestoimpactloading.
2003¨¦ditionsscientiquesetm¨¦dicalesElsevierSAS.Allrightsreserved.
Keywords:
Functionallygradedmaterial;Wavepropagation;Numericalsimulation;Impulsiveloading
梯度功能材料中压力波的传播是通过复合波传播的运算法则来进行数值研究的。研究了两中不同的梯度功能材料的模型：（i）每层具有均匀性质的多层金属-陶瓷复合材料；（ii）在规定容量的小部分金属基中随机嵌入陶瓷颗粒。通过数值模拟证明：梯度功能材料模拟的运算法则无须任何均化程序就已经适用了。基于数值模拟的分析表明：不同模型的压力性质有显著的差异，而这些模型可以用于对结构及冲击载荷做出最优化的反应。
关键词：梯度功能材料，波传播，数值模拟，冲击载荷
1 引言
梯度功能材料因其多功能性质而被广泛用于当代科技。由于遭受准静态载荷而在梯度功能材料内产生应力和位移的变化，对这一现象的分析与计算表明：在两种不相似的层间使用梯度界面并使其结构和几何状态最优化能有效地减小应力。动态载荷处的能量吸收应用具有特别的意义，界面效应对于这一情形当然也很重要。梯度功能材料中一维波传播已经在1999及2000年被人们探讨过。梯度金属陶瓷薄的冲击效应已经在2001年被人们在2001年讨论过。在这些研究中，梯度功能材料近似于多层媒介，并且每层材料的性质假设为常数或沿着层变化的一次或二次方程。这样做的主要困难时无法准确估计材料性质随着成分颗粒的体积容量变化而变化的方程。然而，梯度功能材料的特点不仅在于其间出现了混合物或其他成分，还在于它较传统材料（宏观均匀）具有复杂的行为。最简单的例子就是，梯度功能材料的结构能够通过在以某种材料为基而以另外一种材料作为嵌入物的类似于模型的系统来表示。
Abstract
Thepropagationofstresswavesinfunctionallygradedmaterials(FGMs)isstudiednumericallybymeansofthecomposite
wave-propagationalgorithm.TwodistinctmodelsofFGMsareconsidered:(i)amultilayeredmetal¨Cceramiccompositewith
averagedpropertieswithinlayers;(ii)randomlyembeddedceramicparticlesinametalmatrixwithprescribedvolumefraction.
ThenumericalsimulationdemonstratestheapplicabilityofthatalgorithmtothemodellingofFGMswithoutanyaveraging
procedure.Theanalysisbasedonsimulationshowssignicantdifferencesinthestresswavecharacteristicsforthedistinct
modelsthatcanbeusedforoptimizingtheresponseofsuchstructurestoimpactloading.
2003¨¦ditionsscientiquesetm¨¦dicalesElsevierSAS.Allrightsreserved.
Keywords:
Functionallygradedmaterial;Wavepropagation;Numericalsimulation;Impulsiveloading
