功能梯度材料是一种新型混合材料,工程实际中功能梯度材料通常是由陶瓷和金属两相材料组成。这种材料沿着厚度方向,它的内部组分、结构和功能均按照幂指数函数呈梯度连续变化。该类材料没有界面和性能的显著突变,能够有效缓和应力集中现象。FGM材料同时具备陶瓷和金属的优良性能,所以复合材料能够在极其复杂的环境下工作,比如抵抗高温环境、具备高强度等优点,这种复合材料既可以满足构件工作所需的条件又能够保证工程的安全性。由于具备其良好的综合性能,目前已被广泛用来作为高温及恶劣环境下工作的结构构件,在航空航天、光电以及核能等实际工程中备受关注。梁板结构在保守机械载荷作用下力学行为的研究较多,而特殊机械载荷-非保守载荷作用下的力学行为也是力学研究的主要内容之一。从目前已有研究发现,非保守系统的研究成果少于保守系统的研究成果。梁板结构受非保守载荷作用下的力学行为研究考虑热环境因素的成果更是少之又少。本文研究了在温度场中FGM梁和圆板受非保守力作用下的非线性力学行为。利用能量变分原理,推导了FGM梁和圆板在非保守力作用下的控制方程。采用打靶法在相应的边界条件上,绘制了在均匀以及非均匀升温场下,FGM梁与圆板结构在非保守荷载下的平衡路径曲线图。详细探究材料梯度性质参数、边界条件、外载荷以及温度等对梁板结构的弯曲,屈曲等力学行为的影响因素。1.介绍了功能梯度材料的概念以及研究背景,研究现状和研究意义。2.基于可伸长梁的几何非线性理论,考虑温度和非保守切向随从载荷联合作用,采用打靶法研究了均匀和非均匀升温场下,由陶瓷和金属两相材料组成的功能梯度材料(FGM)梁在切向随动分布载荷作用下的非线性力学行为。利用能量变分原理推导出该问题的控制微分方程,分别绘制出不同均匀升温和非均匀升温下FGM梁的平衡路径曲线图。详细分析并讨论了边界条件、不同升温场和梯度指数等参数是否对FGM梁屈曲、过屈曲与弯曲行为具有显著的影响。3.基于经典板理论,针对功能梯度材料(FGM)圆板采用打靶法技术,分析了在随从力作用下的屈曲或弯曲非线性力学行为。推导了受非保守力作用下的功能梯度材料(FGM)圆板在温度场中的的控制微分方程,然后对FGM圆板的控制方程和边界条件进行量纲归一化,分别给出了不同均匀升温和非均匀升温场下,FGM圆板在非保守载荷作用下的中心挠度与载荷之间的关系曲线图。讨论了非保守圆板过屈曲和弯曲行为的影响因素,比如均匀和非均匀升温、材料梯度指数等。并将该问题退化为均匀板在无热环境下的力学行为问题,与已有文献结果作比较,验证了打靶法的适用性和结果的精确性。本论文的研究成果,可为研究受非保守载荷作用下,功能梯度材料在热环境中的非线性力学问题提供理论依据和有效的数值结果。