磁热冲击下非均质圆筒的动态响应分析

文章基于轴对称平面应变问题的运动方程和应力-位移关系，借助状态空间技术和Newmark法，对受热冲击和轴向磁冲击下，材料性质沿径向任意梯度变化的圆筒进行动态响应分析，得到位移和应力随时间变化的半解析解；对均质圆筒、双层均质材料组合圆筒及含功能梯度材料(functionally graded material, FGM)的双层圆筒进行分析，检验解的正确性和有效性。算例分析表明：适当地延迟热冲击时间，可大幅降低磁热冲击下双层均质材料组合圆筒的动应力振幅；将双层圆筒内层材料替换成FGM,并选取合适的梯度分布因子，可有效降低圆筒内动应力的峰值。研究结果可为受磁热冲击的非均质空心圆筒结构强度评价和优化设计提供理论参考。