基于均匀化转换方法的FGM圆柱壳静水压力下临界压力预测研究

依据经典Flügge壳体理论,利用功能梯度材料(FGM)和均匀材料物理性质和力学行为相似性的均匀化转换计算方法,研究了静水压力下FGM圆柱壳临界压力的预测方法。针对水下FGM圆柱壳耦合系统的振动问题,考虑流体影响,采用波动法推导出相应的振动方程,使用了牛顿迭代法,以确定在静水压力下FGM圆柱壳的固有频率。根据临界载荷与固有频率为零的载荷水平线性相关性,运用拟合曲线法和均匀化转换后的公式法对静水压力下FGM圆柱壳临界压力进行了预测分析,并讨论了FGM圆柱壳各项参数对静水压力下FGM圆柱壳临界压力的影响。结果表明,FGM圆柱壳的材料弹性模量E合值、几何尺寸h/R和L/R,以及不同边界条件改变对临界压力影响较大。通过对多组算例的对比分析,证明了本研究方法的正确性和有效性。使用该方法进行预测的精度高,计算量小,能够为非均匀结构力学行为的分析提供新的研究途径。     

圆柱壳在静水压力作用下的塑性屈曲

由于航空和造船等部门大量采用板壳结构,所以,板壳的塑性屈曲问题引起了广泛的注意。所采用的理论大体上为塑性形变理论和塑性流动理论,在建立板壳的塑性屈曲方程时,有的考虑卸载,有的不考虑卸载。由于板壳的塑性屈曲实验结果与不考虑卸载的形变理论的结果比较接近,所以,大部分板壳塑性屈曲工作采用不考虑卸载的形变理论。对于圆柱壳在静水压力作用下的塑性屈曲问题也有过不少研究,      

力学情报1973年分类目录

般力·学工程振动理论概述·,.”·!’’··。·,···”··········”······一西北工业大学方同关于运动稳定性理论研究进展…”····································一清华大学陈松淇3王照林3天体力学当前的基本理论问题·······“··。一,’’···..…南京大学天文系天体力学教碎组3(24)(30)(35) 一固一.体力学;一…:板壳的蠕变屈曲、热屈曲和热变形···?...      

三维编织复合材料圆柱壳在外压作用下的屈曲分析

提出一种三维四向编织复合材料圆柱壳的细观力学模型,宏观上基于Reddy高阶剪切变形理论和广义Kármán型方程,采用奇异摄动法求解在固支边界条件下三维四向编织复合材料圆柱壳在外压作用下的屈曲和后屈曲.分析中同时考虑非线性前屈曲、大挠度和初始几何缺陷的影响.讨论了纤维体积含量、壳体几何参数等因素对圆柱壳屈曲行为的影响.     

圆柱壳在轴向压力和环向外压复合作用下的稳定性

圆柱壳在静水压力作用下的稳定性问题,实验与理论研究均较充分。而圆柱壳在轴向压力p和环向外压q任意复合作用下的稳定性问题的研究结果尚不一致。这样在设计应用中便出现困难。就以海洋石油管道的设计为例,石油管道(圆柱薄壳)由于使用及施工状...     

激光辐照下圆柱壳结构的稳定性分析

针对航天工程中常用的承受轴压作用的薄壁圆柱壳,分别采用解析方法与特征值屈曲有限元方法分析了圆柱壳结构在均匀轴压作用下的稳定性能,得到了屈曲承载力.并进行了对比,验证了有限元模型的合理性.采用线性屈曲特征值有限元方法分析了强激光辐照作用下圆柱壳的稳定性能,分析表明激光辐照导致壳体局部温度上升并由此带来材料参数的改变,是因为激光辐照在壳体中引起了热应力与热应变,使轴压圆柱壳的屈曲承载力明显降低.论文还着重对加筋圆柱壳结构的稳定性进行了研究,数值分析结果表明,加筋能有效提高圆柱壳结构的抗压承载力,激光辐照作用下,加筋对轴压作用下圆柱壳的屈曲承载力的提高作用更为明显.     

圆柱形薄壳冲击扭转屈曲的实验研究

本文对受冲击扭矩作用下的圆柱形簿壳扭转屈曲进行了实验研究，利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ扭杆使圆柱受阶跃扭矩作用，分析所得到的应变－时间曲线，得到了不同几何参数的圆柱壳的冲击临界扭矩Ｍｄｅｒ和屈曲波数ｎ及几条定性结论，同时找出了圆柱壳静力扭转屈曲行为和冲击扭转屈曲行为之间的异同。     

金属圆柱壳受大质量低速冲击的屈曲变形

对钢质和铜质金属圆柱壳的轴向冲击动力响应进行了实验研究,记录了两种不同材料圆柱壳在大质量低速冲击下的冲击力时程曲线,得到其屈曲模态。采用高速摄像及模拟技术给出了钢质圆柱壳渐进屈曲的全过程,为理解钢质圆柱壳的屈曲机理提供了直观的结果。黄铜质圆柱壳在大质量低速冲击下, 出现整个壳面滿布屈曲波纹的塑性动力屈曲现象,说明高速冲击不是产生塑性动力屈曲的充要条件。像铜这样具有高密度的韧性材料,在大质量低速冲击下,会在轴向产生持续的压缩塑性流作用而出现塑性动力屈曲现象。     

焊接圆柱壳屈曲强度的敏感因子及可靠性分析

本文根据ECCS[1]、D_nV[3]、APIBULL[4]及ASME[7]四种设计规范在轴向压缩力作用下,焊接圆柱壳屈曲破坏的强度预报值和实验值分析比较所得到的模型不确定性参数,通过改进的第二水平法(ADVANCEDLEVEL—Ⅱ)的可靠性分析方法,求得了在设计情况下焊接圆柱壳屈曲强度中的敏感因子ai及可靠性指数β值。     

圆柱壳在静水压力作用下弹性屈曲的简化计算公式

圆柱壳在静水压力作用下发生弹性屈曲时,它的临界压力的计算公式最早是米赛斯(Von Mises)提出的。文献[2]曾将此公式进行了简化,建议了简化计算公式。文献[3]将二者进行了比较,表明在壳体较短或较厚时,文献[2]的公式与米赛斯公式结果有较大的误差。为了缩小简化计算公式的误差,本文建议了一个新的简化计算公式,通      

水下爆炸载荷作用下环肋加筋圆柱壳结构的弹塑性动力屈曲

为研究水下爆炸载荷作用下潜艇结构的动力屈曲现象,以潜艇耐压结构的简化模型环肋加筋圆 柱壳结构为研究对象,建立流固耦合有限元分析模型,应用瞬态有限元分析程序MSC.Dytran对该结构在水 下爆炸冲击载荷作用下的弹塑性动力屈曲行为进行研究,基于Budiansky-Roth准则和Southwell方法确定环 肋加筋圆柱壳结构的临界屈曲载荷,讨论结构动力屈曲的影响因素如载荷强度、网格密度、径厚比、长径比、加 筋截面间距、加筋尺寸等对环肋加筋圆柱壳结构动屈曲模态和临界屈曲载荷的影响。结果表明:采用建立的 流固耦合有限元分析模型,应用动力瞬态有限元软件MSC.Dytran可以对加筋圆柱壳结构的动力屈曲行为进 行模拟,模型网格尺寸大小、结构几何参数对结构的动力屈曲临界载荷都有一定的影响,其中加筋圆柱壳结构 的径厚比对结构的动力屈曲临界载荷影响最为显著。     

固体力学学报2005年总目次

求解水下纵向加肋无限长非圆柱壳声辐射问题的一种新的半解析方法………………………………………………………………………………黄玉盈向宇苏海东(Ⅰ-1)功能梯度材料矩形中厚板的受压/热致屈曲…………………………………………彭建设杨杰(Ⅰ-11)热冲击作用下正交各向异性圆柱体的动应力及磁场矢量扰动的集中效应………戴宏亮王熙(Ⅰ-17)平行于功能梯度材料夹层的币型裂纹起裂条件……………………………………肖洪天岳中琦(Ⅰ-22)多工况下连续体结构的多刚度拓扑优化设计和二重敏度过滤技术……………………………………………………………     

第1届青年力学协会年会(1987年7月15-19日,兰州)

第1届青年力学协会年会于1987年7月15—19日在兰州科学宫隆重召开。出席会议的正式代表118人,列席代表5人,来自全国15个省市的55个单位,其中博士后一人,讲师和博士研究生40人,硕士及硕士研究生63人。会议共收到300余篇论文,经审定录取175篇,其中140余篇在分组会议上宣读。会议还组织了11个大会特邀报告:中国矿业学院北京研究生部陈至达“非线性几何场论及其在力学和物理中的应用”;北京航空学院诸德超“升阶谱有限元法”;中国科学院力学研究所谈庆明“流体弹塑性力学”;Paul Seide“屈曲梁载荷-挠度曲线的突跳现象”,“薄板      

充内压的整体加劲圆柱壳承受轴压的稳定性

本文概述了充内压整体加劲圆柱壳承受轴压的稳定性的实验和理论研究结果.在非加劲圆柱壳和两种网格型整体加劲圆柱壳稳定性试验的基础上,讨论了充内压的整体加劲圆柱壳在轴压作用下的失稳特点.分析表明,可按过屈曲平衡状态的分歧点,近似地决定实际屈曲的总体失稳载荷.     

轴向冲击圆柱壳非弹性响应

简要论述承受轴向冲击载荷圆柱壳非弹性动屈曲响应的研究进展。采用Ｋａｒｍａｎ－Ｄｏｎｎｅｌｌ运动方程研究轴向流固冲击载荷作用下的圆柱壳轴对称弹塑性动屈曲问题。本构关系采用增量理论，借助增量数值方法求解动力方程组。研究不同边界条件对屈曲的影响，以及径向外压力在不同边界条件下对屈曲的影响。     

充满液体的封闭圆柱壳受轴压时屈曲过程的实验研究

报导了对充满水的金属圆柱薄壳在轴向压缩时屈曲性能的实验结果。实验观察表明，充满液体的金属圆柱壳在轴压作用下的屈曲模态呈轴对称型，液体的内压与外部轴压随轴向缩短的变化趋势大致相同。由于壳内液体的存在，同内空的圆柱壳相比只是临界载荷略有提高，屈曲后承载能力并无显著降低，且对初始几何缺陷表现得远不象内空柱壳那样敏感。     

轴向应力波作用下圆柱壳塑性轴对称动力屈曲

运用有限元特征值分析方法对应力波作用下圆柱壳塑性轴对称动力失稳问题进行了研究。基于应力波理论和相邻平衡准则导出了圆柱壳轴对称动力失稳时的特征方程,在分析中同时考虑了应力波效应及横向惯性效应,把圆柱壳塑性动力失稳问题归结为特征值问题。通过引入圆柱壳动力失稳时的波前约束条件实现了此类问题的有限元特征值解法。计算结果揭示了圆柱壳塑性轴对称动力屈曲变形发展的机理,以及轴向应力波和屈曲变形的相互作用规律。     

辛方法和弹性圆柱壳在内外压和轴向冲击下的动态屈曲

针对有内压或外压的弹性圆柱壳在轴向冲击载荷耦合作用下的动态屈曲问题,构造哈密顿体系,在辛空间中将临界载荷和动态屈曲模态归结为辛本征值和本征解问题,从而形成一种辛方法。该方法直接得到非轴对称的屈曲模态。数值结果给出了圆柱壳问题的临界载荷和屈曲模态以及一些规律。     

轴向应力波作用下圆柱壳弹性轴对称动力失稳有限元特征值分析

本文运用有限元特征值分析方法对应力波作用下圆柱壳弹性轴对称动力失稳问题进行了研究。基于应力波理论和相邻平衡准则导出了圆柱壳轴对称动力失稳时的有限元特征方程,在此方程中考虑了应力波效应及横向惯性效应,把圆柱壳弹性动力失稳问题归结为特征值问题。通过引入圆柱壳动力失稳时的波前约束条件实现了此类问题的有限元特征值解法。计算结果揭示了圆柱壳弹性轴对称动力屈曲变形发展的机理,以及轴向应力波和屈曲变形的相互作用规律。     

阶跃扭矩作用下弹性圆柱壳冲击屈曲

本文首先基于Koiter初始后屈曲理论和Thompson离散坐标方法,给出了受扭圆柱壳的缺陷敏感性分析及冲击扭转屈曲渐近分析,并指出它对应于对称失稳的情形。然后通过求解受扭圆柱壳的非线性动力学方程,指出在阶跃扭矩作用下的后屈曲阶段,壳体的振动幅值剧增,周期变大。