受轴向冲击的圆柱壳塑性动力屈曲实验研究

本文利用铝合金三种不同厚度的圆柱壳,将壳体固定在刚性靶上,受轴向冲击载荷作用,对壳体塑性动力屈曲问题进行了实验研究。发现除了通常文献中提到的开始屈曲的临界速度V_(c1)外,还有一个使壳体发生较大破坏的C_(c2)。文章讨论了速度对屈曲特性的影响,并给出V_(c1)、V_(c2)的近似估算式。     

含轴对称初始缺陷的具有正交各向异性表层的夹层圆柱壳的非线性屈曲

夹层圆柱壳具有很高的结构效能。在许多工程结构中被广泛采用。本文研究分析了含有轴对称初始缺陷的夹层圆柱壳在轴压下的非线性屈曲问题。该夹层壳具有正交各向异性表层和各向同性可承剪的夹心．利用Stein的前屈曲一致理论得出了前屈曲挠度随轴向载荷及缺陷参数的变化情况，运用Galerkin法导出了屈曲控制方程，并进行了数值计算，得到了屈曲载荷、缺陷幅值、缺陷波数、夹心模量等参量之间的关系．结果表明与壳体实际屈曲模态相同的初始缺陷具有很大的危害性，可以通过增加壳体表层的轴向弹性模量或优化夹心的有关参数等途径来提高屈曲载荷，改善壳体屈曲性能。     

对称线布载荷作用下圆底扁球壳的大挠度问题

本文研究对称线布载荷作用下圆底扁球壳的轴对称非线性弯曲和稳定性,讨论了当几何参数固定而载荷位置发生变化吋壳体的屈曲行为,以及当载荷作用位置固定而几何参数发生变化时壳体的屈曲行为,分析了屈曲模式对临界载荷的影响,并就ν=0.3的情形给出了数值结果。     

影像云纹法在圆柱壳静态塑性扭转屈曲问题中的应用

本文在圆柱壳塑性扭转屈曲问题的实验分析中，采用云纹法判定分叉载荷和最大载荷，并对离面位移进行了测量，给出了离面位移测量的光路系统和分析方法。     

自由圆柱壳体在侧向非对称脉冲载荷下的塑性破坏

将壳体作为理想刚塑性材料,给出了两端自由金属圆柱薄壳体承受侧向非对称脉冲载荷下的变形和运动方程。针对矩形脉冲载荷,给出能量损耗分析。极高载情况下,２／３的外部输入能量转化为塑性功,其余的用于壳体的刚体运动。针对复杂结构的自由圆柱壳,能量法用于分析其破坏。理论预测与实验结果吻合较好。     

在轴向应力波传播和反射过程中弹性有限长圆柱壳非对称动态屈曲

本文讨论弹性有限长圆柱壳端部受冲击载荷作用，在轴向应力波传播和反射过程中的非对称动态屈曲问题。通过建立和求解扰动方程得到了动态屈曲的分叉条件，临界载荷和屈曲模态。数值结果表明：当壳壁厚不很薄时，轴对称屈曲临界载荷比非轴对称临界载荷高；反之，轴对称临界载荷会比非对称临界载荷低；由于应力波的反射，临界载荷降低，因而更容易发生屈曲，屈曲模态也有其不同特点。     

弹性圆柱壳在轴向应力波传播过程中的非对称屈曲

讨论弹性圆柱壳端部受冲击载荷作用，在应力波传播过程中的非对称屈曲问题。通过求解扰动方程得到了动态屈曲的分叉条件、临界载荷和屈曲模态。数值结果表明，当壳壁厚不很薄时，轴对称屈曲临界载荷比非对称临界载荷高；反之，轴对称临界载荷会比非对称临界载荷低。不同的冲击载荷，屈曲模态也将不同。     

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,      

圆柱壳在外压和轴向冲击联合作用下的稳定性实验研究

本文利用AMT铝合金三种不同厚度的圆柱壳,在常外压和不同轴向冲击载荷作用下的柱壳塑性动力屈曲问题。实验发现除了通常文献中提到的临界速度Vc1外,还有一个使柱壳发生较大变形而破坏时所对应的一个临界遵度Vc2。文章重点研究Vc2与轴向变形。柱壳厚度等之间关系以及柱壳屈曲形式。     

钢筋混凝土圆球壳基于双剪屈服准则无矩理论的极限分析

利用已建立的基于双剪屈服准则的钢筋混凝土壳体的屈服条件,研究了圆球壳屈服时无矩理论下内力状态,导出了壳体各区域的本构关系和塑性屈服条件,并用机动法和静力平衡法计算了圆球壳在竖向均布载下的极限载荷.计算结果与用已有的塑性屈服线理论计算结果相符.     

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。     

On dynamic buckling phenomena in axially loaded elastic-plastic cylindrical shells

Some characteristic features of the dynamic inelastic buckling behaviour of cylindrical shells subjected to axial impact loads are discussed. It is shown that the material properties and their approximations in the plastic range influence the initial instability pattern and the final buckling shape of a shell having a given geometry. The phenomena of dynamic plastic buckling (when the entire length of a cylindrical shell wrinkles before the development of large radial displacements) and dynamic progressive buckling (when the folds in a cylindrical shell form sequentially) are analysed from the viewpoint of stress wave propagation resulting from an axial impact. It is shown that a high velocity impact causes an instantaneously applied load, with a maximum value at t=0 and whether or not this load causes an inelastic collapse depends on the magnitude of the initial kinetic energy.     

圆柱壳纯弯曲时塑性失稳临界曲率半径模型

薄壁管材在等曲率矫直生产中,塑性失稳临界曲率半径作为重要的工艺参数,直接决定了设备结构和产品质量。而目前现场仍沿用经验图表结合人工经验和反复试矫对其进行估定,亟待建立针对性的临界曲率半径数学模型以指导生产。在力学建模和分析时,就是确定具有初始曲率的圆柱壳体在纯弯曲条件下塑性失稳的临界曲率半径,为此从旋转壳体一般几何方程出发,基于J2形变理论和能量理论,运用里茨法建立了圆柱壳体在纯弯曲条件下塑性失稳时的临界弯矩,以此确定了临界曲率半径模型,并给出了数值解法。应用ANSYS/LS-DYNA进行了有限元动态仿真试验,证明了模型是近似正确的,并通过仿真对比分析证明了轴向起皱先于截面畸变是圆柱壳体在纯弯曲条件下塑性失稳的主要模态。     

The impact torsional buckling for the rigid plastic cylindrical shell

By using the energy criterion in[3],the impact torsional buckling for the rigid plastic cylindrical shell is studied.The linear dynamic torsional buckling equations for the rigid plastic shell is drived,and the critical impact velocity is given.     

Behavior of transversally isotropic cylindrical shells under dynamic application of radial pressure

We consider the problem on the buckling of a transversally isotropic long cylindrical shell under dynamic external pressure. For the cases of a sudden load [1] and a load rapidly increasing with time [2], we compare the results obtained from the two-dimensional Kirchhoff-Love and Timoshenko-Reissner theories.     

充液圆柱壳轴向冲击屈曲的实验研究与计算机数值模拟

借助落锤装置实现冲击加载,完成了一组充满水的金属薄壁圆柱壳试件轴向冲击屈曲过程的实验研究,同时利用LS-DYNA大型动力软件对冲击屈曲的全过程进行了计算机模拟.对于屈曲模态发展过程以及冲击力和液压的动态时程曲线,实验观察和数值结果均表现出较好的一致性.研究表明,在撞击过程中壳内形成很大的液体压力,在此内压和轴向压缩的联合作用下,壳壁发生轴对称塑性屈曲,屈曲模态为一系列依次发展的环带波纹.     

圆柱壳在侧向非对称冲击载荷下的塑性动力屈曲

采用塑性动力屈曲能量准则，对圆柱壳非均匀局部径向冲击下的塑性动力屈曲进行了研究。文中分别采用弹性的角弹簧和位移弹簧模拟非屈曲部分对屈曲部分的影响，推导了有关模态和临界速度的冲击公式，并与有关的实验结果进行了比较，分析了两种边界对塑性动力屈曲的影响。     

有限长圆柱壳受径向冲击的塑性动力屈曲分析

讨论两端固定的圆柱薄壳在均布外部冲击下的塑性动力屈曲。依据实验现象对位移场作出假设，用扰动法求得屈曲的扰动控制方程组，降阶后用标准的龙格库塔法进行数值求解。其中物理关系采用Ｌｅｖｙ－Ｍｉｓｅｓ流动理论，材料为刚线性强化模型。计算结果同Ｆｌｏｒｅｎｃｅ等的Ｂｅｓｓｅｌ函数解作了比较，对边界对屈曲的影响作了讨论。本文的结果对潜艇抗水下爆炸的研究有重要意义。