动力屈曲论文-杨智诚

动力屈曲论文-杨智诚

导读:本文包含了动力屈曲论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:圆弧拱,冲击荷载,非线性动力屈曲,温度效应

动力屈曲论文文献综述

杨智诚[1](2019)在《冲击荷载下圆弧拱的非线性动力屈曲研究》一文中研究指出由于高强高性能材料的推广应用,拱的整体结构表现为轻柔细长,在冲击荷载作用下容易发生动力屈曲,而冲击荷载作为一种偶然荷载,往往携带了巨大的冲击能量,具有很强的突发性和破坏性,瞬间作用就可能使得拱发生屈曲破坏。由于冲击荷载是实际环境中常见的荷载形式,其对结构的作用不容忽视,但目前结构设计中对冲击荷载的影响还考虑不足,结构存在一定的安全隐患。同时,在某种特殊的工程结构中,拱的动力屈曲又是可以被利用的,如微机电系统中可利用拱的屈曲变形达到开关闭合的目的。因此,研究冲击荷载作用下拱的动力屈曲行为有着重要的工程背景和现实意义。为了完善拱的动力屈曲研究,揭示拱的动力屈曲机理,本文以圆弧拱为研究对象,采用理论推导、数值仿真计算和模型试验相结合的研究方法,对跌落冲击和阶跃冲击作用下拱的动力屈曲行为展开研究,考虑了约束条件、温度效应和几何缺陷等因素对各向同性拱动力屈曲的影响,总结了冲击荷载下各向同性拱的动力屈曲规律,最后将研究拓展到一种新型的功能梯度石墨烯增强复合材料(Functionally Graded Graphene Platelets Reinforced Composites,FG-GPLRC)拱,研究其在冲击荷载下的动力屈曲行为,阐明了复合材料拱与各向同性的异同。具体包括以下主要内容:1、根据能量守恒原理,建立了连续体系圆弧拱在冲击荷载作用下的动力屈曲判别准则。理论推导了跌落冲击下固支拱、铰支拱和弹性约束拱的动力屈曲临界荷载,确定了拱发生动力极值点屈曲和动力分岔屈曲的极限修正长细比,理论解析结果与模型试验结果和有限元数值仿真结果进行对比分析,验证了所提动力屈曲判别准则的有效性,解决了冲击荷载作用下连续体系各向同性拱的动力屈曲临界荷载快速求解问题。2、根据拱的动力屈曲判别准则建立了阶跃冲击下各向同性拱的动力屈曲力学模型,分别求解了任意径向阶跃集中力和阶跃均布力作用下弹性约束拱的动力屈曲临界荷载解析解,探明了任意径向阶跃集中力下弹性约束拱的动力屈曲为非对称动力极值点屈曲且不存在分岔行为,通过模型试验和有限元数值仿真验证了理论推导结果的正确性。3、考虑温度效应的影响,分析了各向同性弹性约束拱的内力随温度变化的情况,建立了阶跃冲击下考虑温度影响的拱的动力屈曲方程,分别求解了阶跃集中力和阶跃均布力下弹性约束拱的动力屈曲临界荷载解析解,论证了弹性约束拱在热效应与冲击荷载耦合作用下存在动力极值点屈曲和动力分岔屈曲行为,并确定了对应动力屈曲模式的极限修正长细比和临界温度差。4、研究了几何缺陷对弹性约束拱动力屈曲的影响,推导了圆弧拱考虑几何缺陷的几何变形关系,确定了含不同缺陷圆弧拱的动力屈曲模式,并求得了不同屈曲模式下含缺陷圆弧拱的动力屈曲临界荷载解析解,分析了缺陷幅值对弹性约束拱的动力屈曲临界荷载和极限修正长细比的影响,发现了正对称缺陷与阶跃均布荷载耦合作用下弹性约束拱的多极值点动力屈曲行为。5、研究了阶跃冲击下FG-GPLRC弹性约束拱的非线性动力屈曲行为,明确了阶跃冲击下FG-GPLRC拱的动力屈曲模式及相应的极限几何参数,分析了石墨烯(Graphene Platelets,GPLs)分布模式、质量分数和几何尺寸等因素对FG-GPLRC拱动力屈曲临界荷载的影响,确定了最优的GPLs材料参数。研究结果表明,FG-GPLRC拱的动力屈曲行为与各向同性拱的存在一定的相似之处,但改变FG-GPLRC拱的梯度分布参数能够改变拱的屈曲行为。有限元数值仿真结果验证了理论推导的正确性,同时表明各向同性拱的动力屈曲判别准则同样适用于复合材料拱。本文的研究成果丰富了拱的非线性动力屈曲研究,探明了荷载形式、约束条件、温度效应和几何缺陷等因素对拱动力屈曲的影响,证实了各向同性拱的动力屈曲判别准则也适用于FG-GPLRC拱,为复合材料拱的动力屈曲研究提供了一定的理论支持。(本文来源于《广州大学》期刊2019-06-01)

张伟[2](2019)在《轴向运动功能梯度材料板的振动、屈曲及动力稳定性研究》一文中研究指出轴向运动板在交通、机械、航天航空等领域的应用日趋广泛。为设计合理的运动速度,提高板的工作效率,我们必须了解其材料特性、轴向速度等对板的振动、屈曲及动力稳定的影响。本文以质量轻、强度高、耐湿热等优异的功能梯度材料(简称FGM)板为例,分析轴向运动板屈曲、振动及动力稳定性,为进一步推广功能梯度材料在交通工程结构中的应用提供十分重要的理论意义和应用价值。本文的主要内容如下:1.基于复合材料薄板理论及小挠度变形几何-位移方程推导轴向运动FGM板的运动方程,用谐波平衡法和Galerkin法求解并分析面内力、轴向速度等因素对FGM板自振频率和动力响应的影响。结果表明,FGM板的自振频率随着材料组分指数和轴向速度以及面内压力的增大而减小,随长宽比和面内拉力的增大而增大;FGM板的中心动挠度变化幅度随着面内压力、长宽比、轴向速度、边厚比以及材料组分指数的增加而增大。此外,边界条件对FGM板的自振频率和动力响应也有一定的影响。2.利用Galerkin法和广义特征值法分析了不同因素下轴向运动FGM板的屈曲和颤振特性。结果表明,FGM板的屈曲临界速度和颤振临界速度随着材料组分指数和面内压力的增大而减小;屈曲临界荷载随着轴向速度的增大而减小;x边固定y边简支界条件下FGM板的屈曲临界速度、荷载以及颤振速度最大,四边简支条件下的值最小。3.利用Galerkin法和Bolotin方法求解面内周期荷载作用下轴向运动FGM板的分叉屈曲、自由振动以及动力稳定边界的解析解,结果显示,FGM板的屈曲临界荷载和自振频率随着材料组分指数和轴向速度的增大而减小;增大面内压力时,FGM板的自振频率和临界激励频率则减小,其非稳定区域增大,面内压力则相反;FGM板的临界激励频率和非稳定区随着材料组分指数、轴向速度和边厚比的增加而减小,随长宽比的增大而增大。此外,x边固定y边简支边界条件下FGM板的屈曲临界荷载、非稳定区域和临界激励频率最大,四边简支条件下的最小。对以上内容的计算方法和过程,本文应用MATLAB和FORTRAN语言编制相应的程序包,为本文计算了较为准确的结果,对轴向运动FGM板结构振动、屈曲、颤振、动力稳定等动力特性的研究有一定的指导作用。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2019-06-01)

隋焕文,张莹,姜峰[3](2019)在《屈曲约束支撑对钢框架结构动力弹塑性性能的影响分析》一文中研究指出通过对设置普通支撑和屈曲约束支撑两种钢框架结构的动力弹塑性分析,统计在不同地震波激励下的层间位移角峰值、底部剪力最大值、构件损伤等级及支撑构件的内力-位移关系滞回曲线等计算结果,分析两种支撑钢结构在罕遇地震作用时的承载能力和耗能作用。(本文来源于《建筑结构》期刊2019年S1期)

董龙光[4](2019)在《带可替换剪切连接件的防屈曲偏心支撑钢框架动力弹塑性分析》一文中研究指出偏心支撑钢框架是一种理想的抗震结构,常应用于中、强震地区,其作用机理是将结构中的某一部分构件作为抗震的防线,耗散地震能量,从而达到削弱地震响应的作用。但是,对于传统的偏心支撑框架,为了保证在地震作用下耗能梁段处于弹塑性而其他构件保持在弹性阶段,有时不得不增大梁柱和支撑的截面,从而导致了用钢量的增加,不经济实用。因此,将可替换剪切连接件与框架梁分离设计,形成了带可替换剪切连接件的偏心支撑钢框架结构,将结构的非弹性变形集中于可替换剪切连接件上,便于震后替换修复。本文首先对3个不同层数的带可替换剪切而连接件的防屈曲偏心支撑钢框架缩尺模型进行了单向地震作用下的小振动台试验,并验证了有限元的正确性,然后对27个不同参数的有限元模型进行了动力时程非线性分析,分析研究了剪切连接件的长度、截面尺寸、加劲肋个数和结构层高等参数对带可替换剪切连接件的防屈曲偏心支撑钢框架的加速度放大系数、位移响应和基底剪力等力学性能的影响。经过分析研究,得到以下结论:(1)在多遇地震作用下,可替换剪切连接件作为耗能元件利用其自身的弹塑性变形耗散地震能量,从而保证防屈曲支撑和主体框架处于弹性工作状态;在罕遇地震作用下,可替换剪切连接件以腹板全截面剪切屈服进行地震能量耗散,保证框架结构梁柱有足够的强度和刚度,不致出现失稳倒塌且仍旧能拥有足够的抗侧能力。(2)通过模型试验研究表明,可替换剪切连接件的变形主要以剪切错动为主,并随着地震烈度的增大而增大,随着楼层的升高其变形逐渐减小;框架底层剪切连接件应力最大;加速度放大系数随着楼层的上升而增大,相同楼层随着地震烈度的增大而变小。(3)通过有限元对带可替换剪切连接件的防屈曲支撑钢框架和传统偏心支撑钢框架进行对比,在相同的地震作用下,传统偏心支撑钢框架的位移响应和加速度反应均较大,耗能梁段变形对周边构件影响明显,可替换剪切连接件的加入减小了框架各层的侧移,缓解了各层的地震响应,在发生全截面屈服的同时保障了其它构件不受影响,提高了框架的整体抗震性能。(4)通过有限元数值模拟的参数分析,可替换剪切连接件的长度越长,钢框架的变形越大,层间位移和柱顶加速度反应越大;高厚比的增大、加劲肋间距的减小可以适当提高结构的抗侧刚度,使得应力应变分布更加均匀;可替换剪切连接件的长度取1.11~1.34倍的Mp/Vp时,加劲肋间距取0.53~0.73倍的腹板高度时,剪切连接件的塑性变形较充分,主体框架和支撑的受力也较合理。(5)带可替换剪切连接件的防屈曲偏心支撑钢框架在地震作用下塑性铰的产生顺序为:当层间位移角达到1/250时,可替换剪切连接件产生局部塑性;当层间位移角达到1/50时,可替换剪切连接件腹板全截面屈服进入塑性;当层间位移角达到1/30时,可替换剪切连接件产生塑性铰,防屈曲支撑局部产生塑性变形,主体框架柱脚处产生局部屈服,但未完全形成塑性铰。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-04-04)

刘文洋,白那,张兆强[5](2018)在《两边连接屈曲约束钢板墙动力分析简化模型研究》一文中研究指出为简化两边连接屈曲约束钢板墙的动力分析,在等效支撑模型的基础上提出用等效桁架模型代替两边连接屈曲约束钢板墙。等效桁架模型的支撑点取在屈曲约束钢板墙与梁传力的合力点处,斜杆的截面面积和材料强度分别按与两边连接屈曲约束钢板墙的初始刚度和屈服承载力相等进行换算,竖杆的截面面积取屈曲约束钢板墙横截面面积的一半,材料强度与屈曲约束钢板墙相同。对叁个不同层数和不同跨数的平面屈曲约束钢板墙-框架结构及相应的等效支撑模型和等效桁架模型分别进行了模态分析和地震响应分析,结果表明两种简化模型的地震响应均与原型结构吻合较好,但等效桁架模型能更准确地模拟原型结构的动力特性,具有更好的适用性。(本文来源于《建筑结构》期刊2018年S2期)

董奇,杨沙,胡榕希,冯加和,张刘成[6](2018)在《环、壳、杆、板结构在爆炸与冲击载荷作用下的动力屈曲行为》一文中研究指出前期研究中发现,圆环、球壳和圆柱壳在内部均布冲击载荷作用下的弹性动态响应过程中,经过多个拉伸和压缩阶段后会发生失稳,出现从一维呼吸模态响应到非轴对称响应的动力屈曲行为,频率接近呼吸模态一半的非轴对称模态由于动态振动失稳被激发出来。圆环、球壳和圆柱壳的动力屈曲行为如图1所示,其机理是由于几何非线性引发了非轴对称模态振动失稳、增长并与呼吸模态发生耦合和能量转换,冲击载荷和结构尺寸是其中的关键影响因素。近期研究中发现,杆在轴向冲击载荷作用下经过多次弹性纵向振动后出现了动力屈曲,圆板受到面内均布冲击载荷作用时经多次弹性振动后也会由圆板呼吸模态振动转向动力屈曲,如图2所示。本项研究发现了杆、板、环、壳结构中相似的动力屈曲特性、机理和影响因素,有助于深入认识此类屈曲行为和结构联系。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

孙琦,董奇,杨沙[7](2018)在《纤维复合材料爆炸容器的动力屈曲行为研究》一文中研究指出爆炸容器是一类用于限制内部一定量爆炸物的破坏性爆炸过程的特殊密封压力容器。纤维增强复合材料凭借着其相对传统材料的优良表现,在抗冲击及防护领域具有很大优势,在爆炸容器设计中得以广泛应用。在前期实验中发现在爆炸冲击的动力响应过程中,玻璃纤维复合材料圆柱壳体的金属内衬会出现如图1所示的动力屈曲现象。LS-DYNA数值模拟的结果显示内衬的动力屈曲有可能是纤维层在动力响应过程中与金属内衬分离后回弹并再次碰撞所致。本研究结合图2中的双层壳体简化力学模型,将纤维材料与缠绕方式、载荷峰值与作用时间、初始最大变形量、回弹撞击相对速度对动力屈曲的影响进行分析,获得了爆炸载荷、铺层设计、纤维材料选择、纤维缠绕角度、容器结构尺寸等因素对解耦股动力响应的影响,提出基于控制动力屈曲现象的纤维复合材料爆炸容器的设计思路,可用于指导纤维复合材料爆炸容器的设计。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

杨智诚,刘爱荣,傅继阳[8](2018)在《阶跃荷载下钢管混凝土拱的非线性动力屈曲》一文中研究指出针对钢管混凝土拱在阶跃荷载作用下的非线性动力屈曲问题,在考虑几何非线性的基础上通过哈密顿原理建立了钢管混凝土拱的动力平衡方程,然后由能量守恒定律求得钢管混凝土拱在阶跃荷载作用下的动力屈曲荷载。参数分析表明,钢管混凝土拱的动力屈曲荷载随着修正长细比的增大而增大,且增大含钢率能够提高钢管混凝土拱的动力屈曲荷载。(本文来源于《第27届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)》期刊2018-10-13)

刘文成,李朋波,任少飞,章凌,汪斌[9](2018)在《瞬态外压载荷时间特性对网格加筋圆柱壳动力屈曲影响》一文中研究指出本文基于Abaqus/Standard弧长法和阻尼因子法、Abaqus/Explicit和Budiansky-Roth动力屈曲准则计算轴压和径向均布外压耦合作用下金属薄壁光筒圆柱壳非线性静力及动力屈曲特性,通过与实验及Southwell方法对比验证了数值方法的有效性。采用数值方法分析了轴压与径向均布瞬态外压耦合作用下网格加筋圆柱壳动力屈曲特性,针对瞬态外压载荷峰值和脉宽特点,通过不同搜索方法得到了载荷时间特性对网格加筋圆柱壳动力屈曲临界失稳线的影响。结果表明:瞬态外压载荷脉宽在结构一阶固有周期附近时,动力屈曲临界载荷随着脉宽的增加迅速下降;当载荷脉宽超过结构一阶固有周期时,临界载荷和屈曲波纹数随脉宽增加而减小;当载荷脉宽远超过结构一阶固有周期时,动力屈曲临界载荷趋近于静力屈曲临界载荷。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年19期)

王鑫,龙梦璇,韩志军,吴亚丽[10](2018)在《面内载荷作用下功能梯度板动力屈曲》一文中研究指出基于Kirchhoff薄板理论与Vogit应变假设,用Hamilton原理,得到面内载荷作用下材料物性参数服从幂律分布的功能梯度板动力屈曲控制方程。联合使用分离变量法和试函数法,获得了功能梯度板在满足边界条件下的动力屈曲临界载荷解析表达式和屈曲解。数值计算讨论了功能梯度板的几何尺寸、梯度指数、屈曲模态阶数以及材料构成对临界载荷的影响。结果表明:功能梯度板的动力屈曲临界载荷随临界长度的增大呈指数式下降,随厚度的增大而增大,随梯度指数k的增大而减小,且k值在区间(0,1)内对临界载荷影响较大。动力屈曲临界载荷随构成材料的弹性模量、泊松比以及模态阶数的增大而增大,且弹性模量影响较为明显。面内载荷越大,越容易激发功能梯度板产生高阶屈曲模态。边界条件对功能梯度板的屈曲模态影响较大。(本文来源于《太原理工大学学报》期刊2018年05期)

动力屈曲论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

轴向运动板在交通、机械、航天航空等领域的应用日趋广泛。为设计合理的运动速度,提高板的工作效率,我们必须了解其材料特性、轴向速度等对板的振动、屈曲及动力稳定的影响。本文以质量轻、强度高、耐湿热等优异的功能梯度材料(简称FGM)板为例,分析轴向运动板屈曲、振动及动力稳定性,为进一步推广功能梯度材料在交通工程结构中的应用提供十分重要的理论意义和应用价值。本文的主要内容如下:1.基于复合材料薄板理论及小挠度变形几何-位移方程推导轴向运动FGM板的运动方程,用谐波平衡法和Galerkin法求解并分析面内力、轴向速度等因素对FGM板自振频率和动力响应的影响。结果表明,FGM板的自振频率随着材料组分指数和轴向速度以及面内压力的增大而减小,随长宽比和面内拉力的增大而增大;FGM板的中心动挠度变化幅度随着面内压力、长宽比、轴向速度、边厚比以及材料组分指数的增加而增大。此外,边界条件对FGM板的自振频率和动力响应也有一定的影响。2.利用Galerkin法和广义特征值法分析了不同因素下轴向运动FGM板的屈曲和颤振特性。结果表明,FGM板的屈曲临界速度和颤振临界速度随着材料组分指数和面内压力的增大而减小;屈曲临界荷载随着轴向速度的增大而减小;x边固定y边简支界条件下FGM板的屈曲临界速度、荷载以及颤振速度最大,四边简支条件下的值最小。3.利用Galerkin法和Bolotin方法求解面内周期荷载作用下轴向运动FGM板的分叉屈曲、自由振动以及动力稳定边界的解析解,结果显示,FGM板的屈曲临界荷载和自振频率随着材料组分指数和轴向速度的增大而减小;增大面内压力时,FGM板的自振频率和临界激励频率则减小,其非稳定区域增大,面内压力则相反;FGM板的临界激励频率和非稳定区随着材料组分指数、轴向速度和边厚比的增加而减小,随长宽比的增大而增大。此外,x边固定y边简支边界条件下FGM板的屈曲临界荷载、非稳定区域和临界激励频率最大,四边简支条件下的最小。对以上内容的计算方法和过程,本文应用MATLAB和FORTRAN语言编制相应的程序包,为本文计算了较为准确的结果,对轴向运动FGM板结构振动、屈曲、颤振、动力稳定等动力特性的研究有一定的指导作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

动力屈曲论文参考文献

[1].杨智诚.冲击荷载下圆弧拱的非线性动力屈曲研究[D].广州大学.2019

[2].张伟.轴向运动功能梯度材料板的振动、屈曲及动力稳定性研究[D].桂林电子科技大学.2019

[3].隋焕文,张莹,姜峰.屈曲约束支撑对钢框架结构动力弹塑性性能的影响分析[J].建筑结构.2019

[4].董龙光.带可替换剪切连接件的防屈曲偏心支撑钢框架动力弹塑性分析[D].兰州理工大学.2019

[5].刘文洋,白那,张兆强.两边连接屈曲约束钢板墙动力分析简化模型研究[J].建筑结构.2018

[6].董奇,杨沙,胡榕希,冯加和,张刘成.环、壳、杆、板结构在爆炸与冲击载荷作用下的动力屈曲行为[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[7].孙琦,董奇,杨沙.纤维复合材料爆炸容器的动力屈曲行为研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[8].杨智诚,刘爱荣,傅继阳.阶跃荷载下钢管混凝土拱的非线性动力屈曲[C].第27届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册).2018

[9].刘文成,李朋波,任少飞,章凌,汪斌.瞬态外压载荷时间特性对网格加筋圆柱壳动力屈曲影响[J].舰船科学技术.2018

[10].王鑫,龙梦璇,韩志军,吴亚丽.面内载荷作用下功能梯度板动力屈曲[J].太原理工大学学报.2018

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