3D复合材料中脱层的屈曲和后屈曲分析

利用ｖｏｎ Ｋａｒｍａｎ非线性薄板理论，借助Ｔａｙｌｏｒ级数展开方法，求解了３Ｄ复合材料中圆形薄膜脱层的屈曲和后屈曲问题，其中着重分析了横向纤维搭桥约束作用对脱层屈曲性能的影响。大量的计算和分析发现，与无搭桥脱层的特征不同，纤维搭桥不仅起到了抑制脱层演化发展的作用，而且也会导致脱层屈曲模态的突变，从而大大改善了结构性能，提高了结构的剩余强度和使用寿命。     

圆形脱层的轴对称屈曲及扩展分析

利用高阶摄动结合打靶法，分析了固支圆板在均匀径向力作用下的轴对称屈曲和过屈曲，所得结果与文（６）的ＦＥＭ结构吻合得很好，应用于薄膜－基底结构，研究了受压薄膜脱层的屈曲、扩展问题，得到了在一定的残余压应力作用下，脱层屈曲的临界尺寸Ｒｃ和扩展尺寸Ｒｇ。     

微尺度金属薄膜屈曲稳定性的实验研究

微尺度金属薄膜的脱粘和屈曲严重影响着膜基结构的性能和使用寿命。本文对微尺度的金属铜薄膜在残余应力和外部压力共同作用下的脱粘屈曲和后屈曲模式进行了研究,用自行设计的单轴对称加载装置进行压力加载,用一台光学显微镜观察薄膜表面的屈曲形貌。在外力作用下薄膜会出现垂直于加载方向的直线型屈曲,但在外力卸载过程中该屈曲并不稳定,会演化成电话线型屈曲,完全卸载后形成泡状屈曲。再次加载后,恢复到直线型屈曲。研究表明:直线型屈曲的不稳定现象主要与薄膜的残余应力、基底的泊松比以及薄膜沿纵向与横向的应力比有关。     

圆柱壳的非线性动力屈曲分析

本文研究在轴向冲击作用下，具有初始几何缺陷的圆柱壳的非线性弹性动力屈曲问题。由于冲击过程中作用时间极短，应力波的影响变得相当重要，同时认为圆柱壳经历大挠度变形。分析中不仅考虑圆柱壳的径向惯性力，而且也考虑轴向惯性力和几何非线性的影响。假设圆柱壳中位移和薄膜力可分成轴对称分量和非轴对称分量之和，并引入应力函数表示非轴对称内力，对平衡方程应用伽辽金方法，将导出的和冲击物体的质量对动屈曲性能的影响很大。     

含内埋圆形或椭圆形脱层复合材料层合板的屈曲分析

用瑞里-李兹方法来建立含内埋圆形或椭圆形脱层板的屈曲分析模型．首先利用Heaviside阶梯函数，假定一种适合于脱层板的位移模式．然后由变分原理并进行线性化得出了含内埋圆形或椭圆形脱层板的屈曲特征方程．最后通过将含表面脱层的各向同性和各向异性板的屈曲载荷与其它文献进行比较，验证了该文分析方法的正确性，并分析了含内埋圆形或椭圆形脱层的各向同性、正交各向异性和角铺层层合板各种参数对屈曲载荷的影响．     

轴对称压—弯下圆板中圆脱层的后屈曲扩展

本文分析了周边承受轴对称压一弯载荷的圆板中薄圆脱层的后屈曲扩展.运用基于四阶龙格-库塔积分公式的打靶法得到无量纲形式Von Karman非线性方程组的单参数解族.利用与路径无关的M积分导出能量释放率表达式并给出相应的数值解.文中还探讨了分叉、跳跃及扩展的可能性.     

复合材料脱层梁的屈曲分析

本文研究了具有任意位置透型脱层的复合材料梁的屈曲问题。基于弹性理论建立了复合材料脱层梁的基本方程式。对脱层梁进行了分区处理,利用B样条函数作为位移型函数的基函数,方便地描述了脱层长度、脱层位置。考虑边界条件、区间位移连续性条件和弯矩剪力的平衡条件以及纵向内力的附加条件,对基本方程式进行了求解。得出了脱层位置不同,脱层长度不同的屈曲荷载的变化规律,并与轴对称脱层时的屈曲荷载进行了比较,认为层合梁考虑脱层对屈曲的影响是非常必要的。     

脱层屈曲的高阶摄动解

本文用摄动法求解了三维复合材料中有纤维搭桥的圆形脱层的屈曲问题。搭桥纤维被简化为连续分布于脱层面上的线性弹簧。用Taylor级数展开法确定了每一级摄动方程用Bessel函数表达的解析解．给出了脱层屈曲临界载荷、挠度曲线与脱层半径、搭桥因子等的封闭关系式。根据这一结果并考虑脱层只能向一个方向挠曲的约束条件，可以进一步探讨脱层屈曲的特征。     

夹在两个柔性层中薄膜的正弦模态界面屈曲分析

当一层比较硬的薄膜被封闭在上下两层柔性层中,组成了三层材料结构.在压应力的作用下,这层薄膜可能会发生屈曲失稳.由可弯曲电路封装在柔性层中组成的三层材料系统能进一步提高其弯曲性能的事实得到启发,不同于广泛研究的双层材料结构表面屈曲问题,从理论上分析三层材料结构在压应力作用下的刚硬薄膜的正弦模态屈曲问题.柔性层和刚硬薄膜材料假定皆为各向同性.由于薄膜厚度远远小于柔性层厚度,柔性层在理论分析中认为是无穷厚的.刚硬薄膜可以用非线性薄板模拟,其变形为小应变但是允许有限转动,用于描述屈曲时的状态.利用线性扰动分析,得到了屈曲临界薄膜应力,波数和平衡状态下的波幅的解析表达式.结果表明,针对不同的刚硬薄膜和柔性层的弹性模量,当刚硬薄膜相对于上下柔性层越硬,就越容易发生界面屈曲.     

表面效应影响的弹性条带状薄膜非线性尺寸相关屈曲行为

本文在非线性Von Karman板理论基础上,通过引入表面弹性研究了弹性条带状薄膜在简单支撑条件下的非线性尺度相关屈曲行为.按照Mindlin 假设,用Hamilton变分原理导出带有表面效应影响的一般控制方程及非经典边界条件,同时引入了非零的正应力和大变形的影响.得到了平面应变情况下简单支撑薄膜的屈曲行为和准确解,并详细阐明了归因于表面效应的薄膜尺寸相关屈曲行为.     

STABILITY OF CIRCULAR RING OF CIRCULAR CROSS-SECTION UNDER UNIFORMLY DISTRIBUTED TORSION 1)

圆环在均布扭力矩作用下的变形特殊且容易发生跳跃,不考虑稳定性而得到的一些结论将可能不存在。本文利用最小势能原理导出圆截面圆环在均布扭力矩作用下的平衡路径,并根据系统稳定性的能量判据,对圆环的平衡稳定性、变形与运动过程进行分析,最后得到稳定平衡状态下圆环横截面上的内力最大值。     

弹性圆板的热过屈曲

基于精确的圆薄板轴对称大挠度变形几何方程，建立了均匀加热圆板轴对称热弹性屈曲问题位移形式的控制方程，采用打靶法和解析延拓法获得了连续依赖于温度载荷的圆板过屈曲状态解，给出了相应的数值结果。     

受圆形表面单面约束的点锚固圆环热屈曲分析

应用Ｗ．Ｔ．Ｋｏｉｔｅｒ的初始后屈曲理论，研究了受圆形混凝土表面单面约束的点锚固圆环的热屈曲问题，根据混凝土容器壁的几何约束条件，假设了圆环的合理屈曲模状，得出了圆环在两锚固点之间发生屈曲的临界温度，并研究了其后屈曲性态和缺陷敏感性。结果表明，临界点和后屈曲路径的平衡均为稳定的，圆环对于与屈曲模态形状相同的缺陷是不敏感的。     

预应力条件下轴对称圆板的响应解

本文研究预应力条件下轴对称简支和固支圆板的瞬态响应,利用振型展开和Laplace变换给出解析表达式,提出简化型圆板的边界条件,利用Hankel变换和Laplace变换给出简捷的解,针对几种边界状态,比较了其频率和响应,同时讨论了几种常见的瞬态载荷的结构响应形式。     

旋转圆板振动的热力控制

本文研究发现,热力对旋转圆盘动力特性有明显影响.可将此特征应用于旋转圆盘振动的热力自适应控制.仿真和试验均表明,这种控制方法对一些结构振动控制将是一种有效的方法.     

粘弹性圆薄板的动力学行为

基于线性粘弹性力学的Boltzmann叠加原理,给出粘弹性圆薄板动力学分析的初边值问题。通过一定的简化后得到描述薄板力学行为的四维非线性非自治动力系统。综合使用非线性动力学中的数值分析方法,研究了参数对粘弹性圆薄板动力学行为的影响。同时计算了吸引子的Lyapunov维、相关维和点形维。     

LARGE AMPLITUDE VIBRATION OF CIRCULAR SANDWICH PLATE

ＬＡＲＧＥＡＭＰＬＩＴＵＤＥＶＩＢＲＡＴＩＯＮＯＦＣＩＲＣＵＬＡＲＳＡＮＤＷＩＣＨＰＬＡＴＥＳＤｕＧｕｏ－ｊｕｎ（杜国君）（ＮｏｒｉｈｅａｓｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅｒｙ,Ｑｉｑｉｈａｒ）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＪａｎ．２,１９９２,...     

平面圆形线圈的磁弹性屈曲

本文以 Tokamak 装置中的角向场线圈为背景,导出了平面圆形线圈在周向和横向磁场作用下的磁弹性屈曲条件。发展了 F.C.Moon 的结果。     

关于圆薄膜的Hencky解

均布荷载作用下圆薄膜的Ｈｅｎｃｋｙ解，由三个无究级数给出。利用通用数学软件Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ，计算了这三个无穷级数，给出了前１２项的具体形式。