专利名称：一种功能梯度材料板的弹性模量的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种细观复合性材料的弹性模量的测量方法，尤其是涉及一种功能梯度材料板的弹性模量的测量方法。
背景技术：
功能梯度材料是一类通过材料的细观复合技术，使材料的要素(组分)从一侧向另一侧连续变化，从而使材料的性质和功能呈梯度渐变的新型材料。
对于均匀材料，弹性模量是一个常数，容易测定。而对于功能梯度材料，其弹性模量是空间坐标的函数，是一系列变化的数值，测定相对困难。已有的功能梯度材料力学性能研究中，国内外学者通常将功能梯度材料的弹性模量假设成某些特定的函数，如指数函数，由于将功能梯度材料的弹性模量假设成某些特定函数的方法未对其弹性模量进行力学方法的测量，因此测量精度较差。发明内容
本发明提供了一种功能梯度材料板弹性模量的测量方法，对于弹性模量二维分布的薄板，能够通过测量板材在受力状态下产生的变形量，即板上各点的位移来推算出各点的弹性模量。
本发明采用以下技术方案来实现:
一种功能梯度材料板的弹性模量的测量方法，其特点是，所述方法包括以下步骤:
步骤1，建立三角形单元，其三个顶点为节点1、j、k，通过物质空间守恒定律、弹性力学的应变能密度公式、材料系数关系，设置材料系数孟的计算公式
权利要求
1.一种功能梯度材料板的弹性模量的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 步骤1，建立三角形单元，其三个顶点为节点1、j、k，通过物质空间守恒定律、弹性力学的应变能密度公式、材料系数关系，设置材料系数f的计算公式
2.如权利要求1所述的功能梯度材料板的弹性模量的测量方法，其特征在于，所述步骤I中还包含: 步骤1.1，基于物质空间守恒定律建立全导数方程= 其中，A表示全导数，
3.如权利要求1所述的功能梯度材料板的弹性模量的测量方法，其特征在于，所述步骤5中还包含: 步骤5.1，将待测功能梯度材料板上第一个三角形单元的弹性模量已知的节点I和节点2的弹性模量和泊松比代入材料系数关系式
全文摘要
本发明公开了一种功能梯度材料板弹性模量的测量方法。首先通过物质空间守恒定律、弹性力学应变能密度公式、材料系数关系，设置材料系数和泊松比的计算公式，并代入弹性模量的计算公式；然后将待测功能梯度材料板划分为多个三角形单元；起始节点一端夹持固定，另一端施加水平拉力；测量变形后各节点的位移；将弹性模量已知的两节点的弹性模量和泊松比及各节点位移代入设置的计算公式，求解出三角形单元节点上未知的弹性模量，之后重复进行，直到计算出全部三角形单元节点的弹性模量。对弹性模量二维分布的功能梯度材料板，本发明能通过测量板受力状态下的位移推算出弹性模量，不损伤被测板，并很方便、较精确的计算功能梯度材料板的弹性模量。
文档编号G01N3/00GK103234805SQ201310120208
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者施伟辰, 王兆辰 申请人:上海海事大学