屈曲前变形对加筋圆柱曲板侧压稳定性的影响(线性一致理论)

一、前言航空结构中,经常遇到加筋园柱曲板在侧压作用下的稳定问题。曾有许多作者[1],[2],[3],[4]研究过加筋园柱壳的弹性稳定问题,并讨论了加筋偏心的影响。[4]还考虑了屈曲前变形的影响。我们曾在[5],[6]中讨论过简支园柱曲板的侧压稳定问题。[5]是将曲板作为各向异性板处理,[6]考虑了加筋离散性的影响。但是,[5][6]均假定屈曲前,曲板为薄膜应力状态。由于简支园柱曲板,在侧压作用下,屈曲前已有弯曲变形,并非薄膜应力状态,因而理论分析与实      

环向加筋园柱壳在静水压力作用下的总体塑性屈曲

一、前言环向加筋园柱壳是潜艇的主要承载部件,因此,研究它在静水压力作用下的总体塑性屈曲问题,具有很大的实用意义。在[1],[2],[5],[6][8]中都曾研究过此问题,在[7]中将以往的工作加以总结。并建议了与[6]中相似的近似计算公式。由于以往的工作都停留在公式推导,最后只是计算几个例子,不可能看出环向加筋园柱壳的各个几何参数对总体屈曲压力的影响,也难以评价[6][7]中的近似公式的误差程度。本文以典型的材料拉伸曲      

环加筋园柱壳的自由振动

一、前言 目前,研究加筋园柱壳自由振动的文章很多,多数采用能量法,如参考文献[1][2]等。本文由Flügge方程出发用直接方法分析加筋园柱壳的自由振动问题,将加筋结构参考文献[5]的办法处理成均质各向异性壳。考虑加筋偏心的影响,考虑初水压     

环向离散加筋园柱曲板的侧压弹性稳定性

引言为便于分析加筋壳的总体稳定性,经常可以把它简化为按正交各向异性的连续弹性体处理。但这种近似方法只能是在一定的条件下才能成立。通过分析周边册动简支。具有环向离散加筋园柱曲板在侧压下的稳定性,在假设失稳前曲板为薄膜受力状态的前提下;本文比较了在不同参数范围内。按正交各向异性曲板计算与更精确地按环向离散加筋曲板计算的结果。从面对按正交各向异性曲板计算的适用条件提出一些看法。      

考虑筋条扭转刚度环向离散加筋园柱曲板侧压稳定性

一、前言目前一些关于离散加筋园柱曲板的稳定性计算(文献[1][2][3])均忽略了筋条抗扭刚度。这样可以利用矩阵零元素多的特征将矩阵分解成数个子矩阵,减少矩阵阶数,提高计算速度和计算精度。但是,筋条抗扭刚度对离散加筋园柱曲板总体稳定性到底影响多大,特别是当筋条的横截面是闭口薄壁剖面时(这种情况下其扭转刚度与抗弯刚度是同量级的)是否还可以忽略其扭转刚度?此外当筋条较强,局部屈曲临界载荷小于总体屈曲临界载荷时,计算曲线与实验不符,这是否由于忽略了筋条扭转刚度造成的呢?这些问题需要回答。      

加筋圆柱曲板的侧压稳定性

本文对四边简支加筋圆柱曲板在侧向压力作用下的弹性稳定问题进行了计算。把加筋曲板作为各向异性曲板处理,考虑加筋位置偏心及筋条抗扭刚度的影响,在经典简支和直边顶住简支两种边界条件下,采甩线性理论。对有关参数进行分析,找出影响临界载荷的主要参数,给出便于使用的曲线。      

考虑剪切变形的各向同性,正交各向异性矩形板的屈曲和后屈曲

本文讨论考虑横向剪切变形的各向同性、正交各向异性矩形板的屈曲和后屈曲性态。应用Reissner理论,采用文[1]提供的摄动方法,给出了完善和非完善各向同性、正交各向异性矩形板的后屈曲平衡路径,并与薄板理论结果作了比较。     

复合材料的多层、夹层和加筋圆柱曲板的稳定和振动

本文在文献〔1,2〕的基础上,考虑了沿壳体厚度方向的剪切变形,探讨周边简支的纤维增强复合材料的正交各向异性的多层、夹层和加筋矩形圆柱曲板(与圆柱壳),在轴压、侧压和剪切(扭矩)作用下的临界载荷和横向振动固有频率的计算问题。在编成计算程序后,用一些算例将用文献〔1〕中的扁壳方程(Donnell壳体理论) 和文献〔3〕中的非扁壳方程(Love的壳体一阶近似理论) 算得的结果作了比较;将轴压下轴对称失稳和非轴对称失稳的临界载荷作了比较;将在轴压和侧压作用下失稳时外加筋曲板和内加筋曲板的临界载荷作了比较;将有薄膜力N_x~0和N_y~0同时和分别作用时与没有薄膜力作用时的横向振动固有频率作了比较;将按壳体的剪切变形理论和经典理论算得的临界载荷作了比较;将铺层情况对临界载荷的影响作了比较。     

加筋圆柱曲板承载能力计算和实验结果比较

本文用文献[1]的方法,对文献[2,3,7]中的一百多个在轴压、侧压和剪切载荷作用下的加筋圆柱曲板试件,作了承载能力的计算,和所引文献的实验结果作比较表明,在绝大多数情况下,符合良好,说明这种方法有效,具有实用价值。     

用有限元法求解轴压加筋板的几何非线性稳定性问题

采用非线性有限元分析加筋板的几何非线性弹性稳定性问题。根据 Von Karman 大挠度板理论以及文献[1]所提出的方法,考虑了加筋偏心的影响,获得了非线性有限元分析所需的平衡方程和增量方程。为了提高编制程序和数字计算的效率,刚度矩阵均写成统一的形式。当板屈曲时,为了克服 Jacobi 矩阵的奇异性,采用了位移控制解法和修改的 Riks 方法。据此编写了计算机程序,分析了梁、板的大挠度以及轴压加筋板的几何非线性弹性稳定性问题。计算结果表明了所提出方法的正确性。     

悬臂的平行四边形斜加筋板固有频率的计算和试验

一、前言在航空和导弹工程中,小展弦比翼面已有普遍的应用,从而,关于斜板的固有频率的计算(见文献[2][4][5][6])和试验(见文献[8][9],[10])已有不少典型的方法;但是悬臂的斜如筋板的振动分析方面的文章尚不太多。这里把斜加筋板作各向异性板处理,并采用梁函数的方法(见文献[1][8])对悬臂的平行四边形斜加筋板的固有频率作了计算。试验是通过单点激振和单点拾振的强迫振动共振法进行,测量了六种悬臂平行四边形斜加筋板的固有频率及节型。      

正交各向异性加筋板屈曲分析方法研究

为简化正交各向异性加筋板屈曲分析,本文将筋条位移场用其所在位置的板的位移表达,建立加筋板总势能,通过离散位移场,利用最小势能原理,推导出基于里兹法的正交各向异性加筋板屈曲分析控制方程,采用Matlab进行求解.基于本文推导的方程对单筋和三筋加筋板在不同压剪比下的屈曲荷载和模态进行分析,得到与Abaqus基本一致的结果.加筋板的屈曲荷载随着筋条数增加明显增大;压剪比为1∶1时,各阶屈曲荷载均最小;随着位移函数阶数提高,本文算法计算精度提高,但相应的计算量也显著增大.     

金属和复合材料加筋板壳承载能力的计算

本文探讨有缺陷的金属和复合材料加筋板壳的面板在局部屈曲前后的有效刚度问题,给出了金属和复合材料的加筋平板和圆柱曲板在外载作用下面板先发生局部屈曲或局部屈曲载荷与整体屈曲载荷相近时承载能力的近似计算方法。     

Reissner型板中应力强度因子的近似方程和近似解法

本文在文献[1],[2]的基础上对Reissner型板进行分析,发现与经典板理论类似的近似方程用于求解Reissner型板的断裂问题是有效的,并用能量法解得受弯边裂纹和中心裂纹板的应力强度因子。将结果与文献[3]比较表明,用本文的近似方法求解应力强度因子方法简便且精度较高。     

夹层曲板侧压大挠度精确解

一、引言夹层结构在航空工业中得到广泛使用。这种结构在各种载荷下的稳定问题是飞机设计中经常碰到的问题。关于夹层圆柱曲板在轴压剪切作用下的稳定性分析已有很多文献发表。但是有关夹层园柱曲板在侧压(即横向载荷)作用下的稳定性分析却缺乏研究。这可能是非线性计算存在着巨大困难所致。      

中面内边界条件对圆柱曲板弹性屈曲的影响

本文利用统一的三角级数,通过待定系数向量将矩形圆柱曲板的屈曲形态离散化,每个边界引入三个弹性边界约束参数,利用位能原理和反迭代法,确定均匀轴压、侧压、剪切及组合加载时曲板的分支屈曲临界载荷和屈曲形态,研究了在一些典型边界条件下曲率参数的影响,以及弹性边界条件时边界弹性参数的影响。     

网格型整体加筋柱形曲板的屈曲试验

本文介绍了柱形曲板的屈曲试验方法.试验了铝合金LY12-CZ 整体网格型筋条的36个试件,试验载荷是均匀轴压,均匀剪切,轴压与内压复合以及轴压与剪切复合.在弹性薄壳小挠度理论基础上,运用伽辽金法进行柱形曲板的屈曲分析;与简支整体加筋曲板的试验结果相比较有较好的一致性.     

圆柱形曲板的内压实验

文献[1]进行了圆柱形曲板在侧压作用下的应力分析计算.我们相应地做了圆柱形曲板的内压实验.实验装置、试件和边界条件的实现整个实验装置见图1.以压缩空气通过试件下部的橡皮囊进行加载,气压由 U 型水银压力计读出.为了实现曲板四边拉住简支的边界条件,我们设计了一套专用的夹具.     

基于弧长法的加筋板后屈曲特性分析及试验

作为飞机上重要的承载部件,加筋壁板在发生初始屈曲后仍具有较强的后屈曲承载能力,因此研究其后屈曲特性对于确定破坏载荷具有重要意义。传统的特征值屈曲分析是以小位移小应变的线弹性理论为基础的,且不考虑结构在受载过程中结构构形的变化,因此误差较大。本文采用Riks弧长法,结合材料弹塑性理论对铝合金整体加筋壁板轴压加载后的屈曲破坏过程、传载机制、极限载荷进行了研究,并进行了轴压加载的试验验证,得到了加载过程中的应力、应变曲线以及极限载荷,还对后屈曲破坏形式进行了分析。数值模拟结果表明:本文研究的整体加筋板初始屈曲发生在蒙皮,后屈曲过程筋条是主要的承载部位,与试验中观察到的现象一致;试验中加筋板最终破坏部位发生在筋与蒙皮连接处,有限元模拟结果与试验中加筋板的最终破坏部位一致;数值模拟得到的极限载荷与试验的相对误差在5%以内。这表明基于弧长法的后屈曲计算能够准确跟踪整体加筋板的后屈曲平衡路径和预测极限载荷。     

稳定性试验平台的研制与试验研究

板和加筋板是组成船体的主要结构,精确预报板和加筋板的强度是确保船舶结构安全性的一个关健问题.文章基于结构稳定性理论,设计了一套稳定性试验平台,使其能够完成板、加筋板的稳定性试验.以板为试验研究对象,进行了稳定性试验,得到了各组试验的临界载荷;利用弹塑性理论推导了各组板试件的屈曲临界载荷.通过试验值和理论值的对比分析,验...