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1.
复合材料层合壳有限元分析的预测-修正法 总被引:1,自引:1,他引:1
对于复合材料层合壳的有限元分析,本文根据Reissner-Mindlin型的全局位移场给出了一个预测一修正法。首先按照一般的有限元分析过程(没有引入剪切修正系数)计算出全局响应(如挠度,频率和屈曲载荷等)的预测值;然后利用Lagrange插值构造横向剪应力的一般形式,使得满足层间连续和表面上为零的条件,通过最小二乘法拟合三维应力平衡方程获得横向剪应力;最后在单元上计算和引入剪切修正系数,再经过有限元分析计算出全局响应的修正值。 相似文献
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考虑面层横向剪切变形以及横向剪应力在面层和芯层粘结处连续,应用Hamilton原理建立了正交铺设复合材料面层夹层扁壳新的非线性精化理论。在静力问题情形,控制方程和边界条件化简为用四个基本未知函数表述。作为理论的应用,分析了简支边界条件下正交铺设复合材料面层夹层圆柱壳和夹层球壳的非线性弯曲,得到了其挠度响应和层间应力响应。 相似文献
3.
根据修正的余能原理,推导出一种求解复合材料层合圆柱壳的杂交应力单元。取用六面体等参单元,此单元反映了各层材料性质不同及应力分布沿整个厚度不连续现象,同时计入横向剪切变形和法向挤压变形,适用于厚层壳体。文章通过实例说明此单元能准确求出各层内的应力值,实用价值高。 相似文献
4.
本文建立了计及横向剪切变形的旋转惯性的复合材料轴对称层合圆柱正交异性球壳的运动方程。在此基础上,用有限差分法计算了球壳在轴对称动力载荷下的动态响应,并讨论了材料参数、结构参数和横向剪切变形的影响。 相似文献
5.
爆炸冲击下复合材料层合扁球壳的动力屈曲 总被引:1,自引:0,他引:1
研究计及横向剪切的复合材料层合扁球壳在爆炸冲击载荷作用下的非线性轴对称动力屈曲问题。通过在复合材料层合扁球壳非线性稳定性的基本方程中增加横向转动惯量项并引入R.H.Cole理论的爆炸冲击力,得到爆炸冲击下复合材料层合扁球壳的动力控制方程,应用Galerkin方法得到用顶点挠度表达的爆炸冲击动力响应方程,并采用Runge-Kutta方法进行数值求解,采用Budiansky-Roth准则确定冲击屈曲的临界载荷,讨论了壳体几何尺寸对复合材料层合扁球壳冲击屈曲的影响;数值算例表明,此方法是可行的。 相似文献
6.
复合材料层合扁球壳的非线性强迫振动 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了考虑横向剪切的对称层合圆柱正交异性扁球壳的非线性强迫振动问题,得到了共振周期解和非共振周期解.最后,还分析了横向剪切对幅频特性曲线的影响 相似文献
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将箱形梁腹板剪切变形纳入初等梁挠曲变形,在全截面上引入剪力滞翘曲修正系数,重新定义了剪力滞翘曲位移模式。选取剪力滞效应引起的附加挠度为广义位移,计算外力势能时考虑剪力滞广义位移的影响,应用能量变分法建立了反映剪力滞和剪切效应的控制微分方程,并导出了均布荷载作用下简支箱梁和两跨连续箱梁剪力滞和剪切效应附加挠度的解析解。数值算例表明,本文方法计算的总挠度值与有限元数值解吻合良好,从而验证了本文方法的合理性。算例箱梁剪切附加挠度明显大于剪力滞附加挠度;简支箱梁跨中截面的剪切和剪力滞附加挠度分别占初等梁挠度的2.50%和1.97%,两跨连续箱梁距中支点9l/16截面分别占27.45%和16.87%。 相似文献
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研究了计及横向剪切的复合材料层合扁球壳在矩形脉冲载荷作用下的非线性动力屈曲问题;采用Galerkin方法得到以顶点挠度表达的动力响应方程,并用Runge-Kutta方法进行数值求解,应用Budiansky-Roth准则(简称B-R准则)确定冲击屈曲的临界荷载;讨论了壳体几何尺寸和物理参数对复合材料层合扁球壳冲击屈曲的影响;数值算例表明,该方法是可行的. 相似文献
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本文在文献[2,3]的基础上,提出了一个解各向异性弹塑性中厚度板壳问题的有限元方法。考虑材料各向异性的特点,采用了Hill推广的Huber-Mises屈服准则;借用Owen的剪切修正系数,正确计及了叠层复合材料壳体的横向剪切效应;为了避免“自锁”现象,文中采用了9节点的Heterosis二次壳单元;特别是本文利用插值外推的思想,提出了一个带预测的弧长增量控制法,显著提高了确定变形路径的计算效率。几个数值算例表明本文给出的有限元方法对于各向异性中厚度板壳的弹塑性分析有较好的精度,尤其是对具有复杂变形路径的结构计算,收敛速度提高更快。 相似文献
10.
《应用力学学报》2021,(3)
为了得到含环向裂纹压弯薄壁圆柱壳失稳的极限荷载,基于Je?ek解析法,先利用裂纹面的平衡方程、变形几何关系和物理方程,得到在压弯荷载作用下圆柱壳轴力与裂纹面挠度的关系式;再利用极值条件,推导出在轴压和弯矩共同作用下含裂纹薄壁圆柱壳失稳时极限荷载的解析表达式。利用数值计算分析裂纹长度、长细比以及端部施加弯矩对圆柱壳极限荷载、弹性区高度和圆柱壳裂纹截面处挠度的影响,通过有限元数值结果验证极限荷载解析解的准确性。计算结果表明:与无裂纹完善构件相比,弯矩对含裂纹圆柱壳的极限荷载Pu的影响最为显著,其降低幅值可达3.78%~23.18%;弯矩的增加也会导致构件弹性区高度逐渐减小,裂纹面处的挠度呈非线性增长。本文研究弥补了目前该类问题缺乏理论解析解的不足。 相似文献
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O. P. Bushmanova 《Journal of Applied Mechanics and Technical Physics》2003,44(6):885-889
The process of shear localization on discrete systems of lines is considered. The shear lines are modeled by curved mathematical cuts with conditions on them providing the possibility of appearing of discontinuities in shear displacements. A class of stress functions is constructed, which allow one to describe the stress-strain state in an elastic ring with an arbitrary number of shear cracks in the form of logarithmic spirals. 相似文献
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V. M. Tikhomirov P. G. Surovin 《Journal of Applied Mechanics and Technical Physics》2004,45(1):112-117
Experimental studies of the extension of mixedmode fatigue cracks were performed on rail steel samples. The direction of growth of fatigue cracks was studied for three types of loading: alternate transverse shear and transverse and longitudinal shears under compressing stresses. For all tested samples, the following common feature in the extension of fatigue cracks was established: the direction of crack growth coincides with the propagation direction of the principal stresses having minimum absolute values. 相似文献
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The mean value theorem of integral calculus guarantees that the apparent viscosity η
a
can easily be converted into the correct viscosity η. For ordinary liquids there is a direct identity between η
a
and η but the apparent shear rate (or apparent shear stress) has to be shifted to the representative shear rate γ˙^ (or representative shear stress τ^). A model free approximation scheme is introduced which implies a constant shift factor. The corresponding approximation
for η is acceptable for liquids most commonly encountered. For plastic fluids the relation between η and η
a
is more complex since it involves a function depending upon α; the yield stress relative to the maximum stress within the
viscometer. Using the same approximation scheme as before the shift factor will involve α as well. The corresponding approximation
of η is shown to be acceptable for the whole range of α.
Received: 7 February 2000/Accepted: 15 February 2000 相似文献
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提出了高速切削过程中诱发绝热剪切带形成的热塑性剪切波的传播机理,针对锯齿形切屑中热望性区域内的塑性梯度变形特征、动量和能量耗散情况,建立了与切削条件相关的热塑性剪切波的传播模型及剪切带宽度模型.在此基础上,通过淬硬45钢的切削实验并结合改进的Johnson-Cook本构模型分析了热塑性剪切波的传播规律,并将剪切带宽度模型与已提出的DB模型、WR模型和DM模型做了对比,结果表明,由热塑性剪切波传播理论推导的剪切带宽度模型与实验结果较其他模型吻合较好. 相似文献
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在广义概念上将建筑结构视为由同时考虑弯曲变形、剪切变形的两种子结构组成的双重抗侧力结构体系, 提出弹性阶段广义双重结构水平位移的统一的计算方法. 子结构单独承受水平外载荷时其内力与变形的关系服从Timoshenko剪切梁基本理论, 在子结构协同工作的基础上, 采用水平变形连续化的计算方法, 建立了广义双重抗侧力结构体系的统一位移微分方程, 以结构承受均布载荷作用为例推导出两个子结构的弯曲变形、剪切变形及结构总水平位移的通用解析表达式. 对框架-剪力墙结构与广义双重结构的位移微分方程式、微分方程特解、水平位移解析解进行了全面对比分析, 证明了框架-剪力墙结构是隶属于广义双重结构体系的一种具体表现形式; 算例分析表明, 对于一般中高层双重抗侧力结构, 采用解析法计算所得的位移结果能够满足一般工程设计的精度要求. 相似文献
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19.
Yu. A. Abzaev V. A. Starenchenko 《Journal of Applied Mechanics and Technical Physics》2003,44(1):114-121
The shearstress distribution produced by distortion of Ni3Ge single crystals under compression is studied. The evolution of the dislocation structure during deformation of Ni3Ge single crystals of various orientations ([2¯34], [1¯11]$, [1¯39], and [001]) at T = 77, 293, 523, 673, and 873 K is analyzed. It was found that, up to failure strains, the dislocation structure is characterized by a uniform dislocation distribution. Regardless of the strainaxis orientation, the linear relation = f(0.5) is valid for all the test temperatures except for T = 77 K. The deviation from the linear relation at T = 77 K is due to the suppressed thermally activated slip of dislocations in nonuniformstrain fragments at the specimen edges. In these fragments, the shear stresses are substantially reduced, and hence, the stresses produced by the dislocation cluster retard the development of slip in this trace. 相似文献
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铝合金材料剪切断裂实验分析 总被引:4,自引:1,他引:4
金属材料受载作用发生断裂,断裂面形式有拉断,剪断和拉剪混合型,由于剪断过程中塑性变形较为复杂,问题的研究难度大,观点争论多,本文对LY12-M铝合金材料复合型平面应变载荷状态下的几种断裂试验结果作了分析,认为在II型,近II型时发生的剪切型断裂,启裂点在裂尖附近应力三维度取最大值处,剪断的开裂方向则与启裂点上最大剪应力方向有关,同时对LC9R超强铝合金作常规破坏试验,该材料在拉伸,扭转与压缩试验时均呈剪切断裂,断裂面沿最大剪应力方位,破坏剪应力随试件应力三维度的降低而增大,综合分析试验结果得到了一些有用的结论。 相似文献