湿热环境中复合材料层合圆柱薄壳屈曲和后屈曲

在宏-细观力学模型框架下,讨论湿热环境对复合材料层合圆柱薄壳在轴向压缩作用下屈曲和后屈曲行为的影响。基于细观力学模型复合材料性能与湿度和温度变化有关。壳体控制方程基于经典层合壳理论,并包括湿热效应。壳体屈曲的边界层理论被推广用于湿热环境的情况,相应的奇异摄动法用于确定层合圆柱薄壳的屈曲荷载和后屈曲平衡路径。分析中同时计及壳体非线性前屈曲变形和初始几何缺陷的影响。数值算例给出完善和非完善正交铺设层合圆柱薄壳在不同湿热环境中的后屈曲行为。讨论了温度和湿度,纤维体积比率,壳体几何参数,铺层数,铺层方式和初始几何缺陷等各种参数变化的影响。     

复合材料层合剪切圆柱曲板在侧压作用下的后屈曲

基于Reddy高阶剪切变形理论的Kármám-Donnell型非线性壳体方程,给出复合材料层合剪切圆柱曲板在侧压作用下的后屈曲分析。将壳体屈曲的边界层理论推广到复合材料层合剪切圆柱曲板受侧压作用的情况。相应的奇异摄动法,用于确定圆柱曲板的屈曲荷载和后屈曲平衡路径。分析中同时考虑非线性前屈曲变形和初始几何缺陷的影响。数值算例给出完善和非完善,中等厚度正交铺设层合圆柱曲板的后屈曲荷载-挠度曲线。讨论了横向剪切变形,曲板几何参数,铺层数,铺展方式和初始几何缺陷等各种参数变化的影响。     

热-压电效应对轴压混合层合圆柱曲板后屈曲的影响

基于Karman-Donnell型非线性壳体方程，给出带压电作动器混合层合圆柱曲板在机械荷载、电荷载和热荷载作用下的后屈曲分析．假定温度场为均匀分布，电场仅有沿板厚方向的分量Ez，且假定材料性能常数与温度和电场的变化无关。将壳体屈曲的边界层理论推广到混合层合圆柱曲板受复合荷载作用的情况.相应的奇异摄动法用于确定圆柱曲板的屈曲荷载和后屈曲平衡路径.分析中同时考虑非线性前屈曲变形和初始几何缺陷的影响．数值算例给出完善和非完善，含整体覆盖或内埋压电作动器正交铺设层合圆柱曲板的后屈曲平衡路径。讨论了温度变化、控制电压、铺层方式、面内边界条件和初始几何缺陷等各种参数变化的影响。     

非完善加筋圆柱壳在外压和热荷载共同作用下的后屈曲

基于壳体屈曲的边界层理论,本文给出有限长加筋圆柱壳在侧向外压和均布热荷载共同作用下的后屈曲分析。分析中同时考虑壳体非线性前屈曲变形,大挠度和初始几何缺陷的影响。肋条的处理采用“平均刚度”法。采用奇异摄动方法导得壳体屈曲载荷关系曲线和后屈曲平衡路径,并给出完善和非完善,纵向加筋或环向加筋圆柱壳数值算例。     

加肋圆柱壳在轴压作用下的屈曲和后屈曲

本文讨论完善和非完善的,纵向加肋和正交加肋圆柱壳在轴压作用下的屈曲和后屈曲性态.依据文[1]提供的圆柱薄壳屈曲的边界层理论及其分析方法,给出了加肋圆柱壳在轴压作用下的屈曲和后屈曲理论分析.本文同时讨论肋骨与壳板材料不同时对加肋圆柱壳屈曲和后屈曲性态的影响.     

轴压加筋圆柱壳Koiter-边界层奇异摄动法

将Koiter理论和奇异摄动理论中的边界层法相结合,处理加筋圆柱壳无因次化非线性边界层型Karman－Donnell方程由分支点和边界层导致的双重奇异性,提出轴压加筋圆柱壳Koiter-边界层奇异摄动法.对AS－2壳分析表明,本方法具有很好的计算效率和计算精度,与数值解相比更能揭示其内在的影响规律.     

反对称角铺设层合板的屈曲和后屈曲

本文以挠度为摄动参数,采用文[1]提供的摄动方法研究了四边简支的完善和非完善反对称角铺设层合板在面内压缩作用下的屈曲和后屈曲性态.本文讨论了面内边界条件、铺设角、铺层数以及初始几何缺陷对层合板后屈曲性态的影响.     

中厚板热后屈曲分析

依据Reissner-Mindlin板理论考虑转动惯量和横向剪切变形影响,本文给出中厚板在(1)均布和非均布(线性)热荷载作用下;(2)单向压缩和均布热荷载共同作用下的后屈曲分析。采用摄动法导出完善和非完善中厚板的热屈曲载荷和热后屈曲平衡路径,并与经典薄板理论结果进行了比较。     

对称正交铺设层合板的后屈曲性态分析

本文以变分原理推导出具有初始缺陷因子的对称正交铺设层合板的稳定性方程。从这些方程出发,以挠度为摄动参数,采用摄动技术,研究简支矩形板的稳定的后屈曲平衡路径,给出渐近式。文中用典型算例说明对称正交铺设矩形层合板的后屈曲性态。     

考虑横向剪切的对称圆柱正交异性层合扁球壳的热屈曲

研究了对称层合圆柱正交异性扁球壳在温度场和均布压力联合作用下的热屈曲问题．考虑横向剪切的影响,应用修正迭代法获得了温度场影响下的临界荷载的解析表达式,讨论了剪切刚度和温度场对临界荷载的影响．     

Postbuckling of a shear-deformable anisotropic laminated cylindrical shell under external pressure in thermal environments

A postbuckling analysis is presented for a shear-deformable anisotropic laminated cylindrical shell of finite length subjected to external pressure in thermal environments. The material properties are expressed as linear functions of temperature. The governing equations are based on Reddy’s higher-order shear-deformation shell theory with the von Karman-Donnell-type kinematic nonlinearity. The nonlinear prebuckling deformations and initial geometric imperfections of the shell are both taken into account. The boundary-layer theory of shell buckling, which includes the effects of nonlinear prebuckling deformations, large deflections in the postbuckling region, and the initial geometric imperfections of the shell, is extended to the case of shear-deformable anisotropic laminated cylindrical shells under lateral or hydrostatic pressure in thermal environments. The singular perturbation technique is employed to determine the interactive buckling loads and postbuckling equilibrium paths. The results obtained show that the variation in temperature, layer setting, and the geometric parameters of such shells have a significant influence on their buckling load and postbuckling behavior. Russian translation published in Mekhanika Kompozitnykh Materialov, Vol. 43, No. 6, pp. 789–822, November–December, 2007.     

矩形板屈曲和后屈曲弹塑性分析

本文以摄动法给出了矩形板屈曲和后屈曲全过程的弹塑性分析. 本文同时讨论了初始几何缺陷对矩形板后屈曲性态的影响.计算结果表明,矩形板非弹性屈曲对初始缺陷是敏感的.计算结果与实验结果的比较表明二者相当一致.     

外部压力作用下复合材料层合圆柱壳的脱层扩展分析

含脱层的层合圆柱壳在承受外部压力作用时,容易发生脱层扩展,进而引起结构失效．基于可动边界变分原理并考虑脱层间的接触效应对圆柱壳在外部压力作用下的脱层扩展进行了分析,同时应用Griffith准则,导出了脱层前缘各点处的能量释放率表达式,且以轴对称脱层层合圆柱壳为例进行了数值计算,讨论了脱层大小、脱层深度、几何尺寸、材料性质及纤维铺层方式等因素对脱层扩展的影响．