热状态双金属条后屈曲性质研究

采用研究非线性振动的改进Ｌ－Ｐ法研究热状态双金属条的后屈曲性质并讨论分析了变温等因素对双金属条热后屈曲的影响图１，表４，参４     

SMA增强层合板的热屈曲问题的FEM分析

基于Von Kanman的非线性薄板理论和虚功原理,给出了分析SMA纤维增强复合材料板热屈曲及后屈曲的有限元的基本公式,并通过一些数值计算,分析SMA复合材料板的热屈曲和后屈曲问题,研究结果表明,SMA能够抑制复合材料板热屈曲的发生及减小热后屈曲变形。     

层合板热后屈曲分析中的Lagrangian方法

从研究层合板热后屈曲路径出发，阐述了板（梁）几何非线性有限元分析中的ＴＬ方法和ＵＬ方法，基于Ｖｏｎ－Ｋａｒｍａｎ大挠度理论，分析了两种方法的差异和适用范围；通过算例指出对于层合板的热后屈曲路径的研究，只有采用ＵＬ方法才能保证在较大变形范围内正确求解。     

能障法研究点铆固钢衬壳局部热屈曲问题

研究了钢衬壳局部热屈曲的特点、屈曲后的模态、稳定性以及屈曲前和屈曲后的能量变化与温度的关系,得到钢衬壳在局部屈曲模态下存在最小能量模态,并根据结构稳定的充要条件判别该模态为钢衬壳局部屈曲后的稳定模态,提出了求解钢衬壳局部热湿曲温度的能障法,得到了钢衬壳在不同温度下的能障与温度的关系。     

液黏离合器摩擦副热屈曲特性仿真分析

为了研究液黏离合器摩擦副软启动过程中的热屈曲变形,建立了对偶钢片轴对称热传导模型和热屈曲模型,获得了温度场的分布规律,通过有限元法求解了对偶钢片的屈曲变形模态及临界屈曲温度,并分析了约束条件对热屈曲特性的影响。结果表明:软启动结束时对偶钢片温度及径向温差均达到最大值,温度沿径向方向先上升后下降,厚度方向不存在温度梯度;第一阶屈曲模态具有最低的临界屈曲温度,为锥形变形,轴向位移沿半径方向呈线性分布;约束条件能够改变钢片的屈曲模态以及降低临界屈曲温度,为避免液黏离合器摩擦副发生热变形和热失效提供一定的理论依据。     

热屈曲碳/碳化硅薄壁结构非线性振动响应特征分析

鉴于高超声速飞行器部分薄壁结构处于严峻的热声环境中,利用有限元法研究热声载荷联合作用下的复合材料薄壁结构随机动态响应。依据板壳理论构建复合材料层合板结构系统运动方程,然后将系统运动方程转换到模态坐标下,并采用有限元法数值积分求解结构随机响应;此后基于C/SiC薄板后屈曲状态下动态响应中位移和应力信息,分析了典型的非线性振动响应特征。结果表明热载荷和声载荷对处于热后屈曲状态下的C/SiC复合材料薄板结构响应的影响方式不同;与此同时,分析了结构表现出的三类典型运动:沿初始热屈曲平衡位置线性随机振动、沿两个屈曲平衡位置之间地跳变运动以及沿任一热后屈曲平衡位置小幅值随机振动。     

矩形钢管混凝土柱热屈曲分析

为对矩形钢管混凝土柱热屈曲的影响因素进行分析,假定矩形钢管混凝土柱非加载边和加载边都固定,柱子不受外力只受高温作用,选择满足四边固定边界条件的屈曲位移函数后利用能量法求得热屈曲系数,进一步得到热屈曲变温的表达式,最后分析了长宽比、宽厚比等参数对热屈曲变温的影响.结果表明:纵向热屈曲荷载和常温屈曲荷载存在线性关系;当长宽比在1~2.5时,长宽比对屈曲变温T的影响较大;随着宽厚比增大,屈曲变温减小.     

环境温变对纤维增强夹芯板临界热屈曲温度的影响

基于三角剪切变形理论,推导出了夹芯板的控制方程,利用瑞利-里兹法求解夹芯板的临界热屈曲温度。考虑温度沿厚度方向变化,研究了温度函数指数、边界条件、长厚比、长宽比、面板厚度与总厚度的比值和纤维角度对夹芯板临界热屈曲温度的影响。结果表明,均匀温度夹芯板临界热屈曲温度最低;非线性温度夹芯板临界热屈曲温度最高。临界热屈曲温度随着长厚比、面板厚度与总厚度的比值的增大而减小。在四边简支边界条件下,长方形夹芯板的临界热屈曲温度大于正方形夹芯板的临界热屈曲温度。四种边界条件下的正方形夹芯板,四边简支夹芯板的临界热屈曲温度最小,四边固支夹芯板的临界热屈曲温度最大。正方形夹芯板临界热屈曲温度最大值出现在纤维角度为45°和135°附近。     

热环境下弹性地基板屈曲路径和振动特性研究

气候炎热地区,热应力的产生会使得道路结构的刚度发生改变,甚至引发屈曲隆起的现象。为了揭示道路结构热屈曲机理及其对动力学特性的影响,本文以Winkler地基板为对象,对其在热环境下的后屈曲路径和振动特性演化规律进行了理论研究。首先,考虑热应力的影响,基于三阶剪切变形理论、von Karman几何非线性关系以及Hamilton原理得到Winkler地基板的非线性振动控制方程。然后,发展了两步求解方法,即先通过非线性静力分析得到地基板的热屈曲构型,而后以此屈曲构型为平衡位置计算固有频率和模态形状。基于此,针对典型算例,计算分析了不同基床系数下地基板的后屈曲路径和固有特性随温度的演化规律,揭示了基床系数对屈曲温度、屈曲构型、固有频率和模态形状的影响机理。     

双金属排气阀的电子束焊接

与Ｎｉｍｏｎｉｃ８０Ａ超合金排气阀相比,败类氏体不锈钢与Ｎｉｍｏｎｉｃａ８０Ａ的双金属排气阀不但具有同样优异的热强度和热慢抗力,而且人格低廉,研究了双金属排气阀的电子束焊接方法,对焊缝和热影响区的组织结构,力学性能及可焊性进行了分析讨论。     

热环境下圆弧拱的面内非线性屈曲

为了避免拱在热环境下的失稳,以热环境下固接圆弧拱为研究对象,分析了其在拱顶径向集中力下的面内非线性屈曲行为,基于能量变分原理,建立了非线性平衡微分方程,跟踪了屈曲平衡路径,得到了拱的极值点屈曲和分岔屈曲荷载的理论解析解.并采用有限元数值结果验证了理论解的准确性,揭示了在热环境和集中力作用下拱的非线性极值点屈曲与分岔屈曲...     

考虑材料性质参数随温度变化的热屈曲试探解法

分析了结构热屈曲问题的非线性性质,提出了考虑材料性质参数随温度变化的热屈曲热探解法,在ＤＤＪＴＪＱ程序上实现了材料参数（弹性模量Ｅ,泊桑比μ,线膨胀系数α）随温度变化情况下复杂结构热屈曲有限元数值分析,数值计算结果表明,由于温升所产生的热应力和材料的力学性质的软化,将使结构的屈曲强度大大降低,原先处于正常工作状态的工程结构,在又受到温度载荷作用后,并可能发生灾难性的屈曲破坏。     

横向纤维搭桥下矩形脱层热屈曲数值模拟

基于板的小挠度理论以及热屈曲分析的ANSYS有限元法,考虑横向纤维搭桥的作用,对矩形薄板的脱层热屈曲进行数值模拟.有限元分析结果表明,随着纤维搭桥刚度的提高,热屈曲的临界屈曲温度随之增大,脱层屈曲区域逐渐减小.通过数值模拟的结果,能为工程结构中热屈曲问题提供参考.     

变化截面复合材料箱型结构后屈曲性态分析

采用以大变形板壳理论为基础的非线性有限元分析方法，对复合材料盒段的屈曲，后屈曲性态，应力分布及破坏过程作了比较详尽的研究，通过对4种典型截面段结构的分析计算，指出了线性屈曲理论的局限性和采用非线性理论对研究实际结构屈曲性态和破坏载荷的必要性，同时讨论了箱型盒段中腹板的布置，腹板和加筋对后屈曲性态的不同影响。     

含粘弹性层纤维增强层合板的热屈曲及阻尼特性分析

对含粘弹性层纤维增强层合板的热屈曲及阻尼特性进行了分析研究。采用经典冯·卡门平板理论和哈密顿原理推导得出结构运动学方程,进而得出临界热屈曲温度的求解公式,通过求解本征值问题,得到结构固有频率和阻尼比。在恒温下分析了粘弹性层厚度和铺设方式对结构阻尼比的影响。在不同温度场下研究了粘弹性层厚度和铺设方式对结构热屈曲行为的影响。着重分析了非均匀温度分布对结构热屈曲和阻尼比的影响。数值结果分析表明,不论均匀温度场还是非均匀温度场,弹性层总厚度一定的情况下,层合板临界热屈曲温度随粘弹性层厚度增大而增大,且基本呈现正比例关系。恒温时,层合板阻尼比随粘弹性层厚度增大而增大。临界热屈曲温度、固有频率、阻尼比除了受纤维铺层影响较大外,同时受层合板上温度分布的影响较大。     

薄板厚度对热屈曲临界温度应变值影响的数值分析

利用五节点差分法,在热屈曲应力分析的基础上,对处于温度场中的矩形薄板进行热屈曲分析,深入研究了矩形薄板厚度和屈曲临界温度应变值之间的关系,从而得出矩形薄板发生热屈曲时临界温度应变值与厚长比的平方成正比的结论.     

刚性空腔内弹性衬壳热屈曲温度数值解法

研究了刚性空腔内弹性圆柱形两端固支钢衬壳由于温度变化引起的屈曲问题。应用非线性理论导出衬壳热屈曲问题的大挠度控制方程，用渐进分析法将其线性化。假设满足边界条件和刚性空腔约束条件的屈曲模态，分别采用伽辽金（Ｇａｌｅｒｋｉｎ）法和配点法解出屈曲温度。计算了一个模型，两种方法得出的结果十分接近。给出衬壳的长度和厚度对屈曲温度的影响曲线。文中结果可应用于核反应堆安全壳和化学工业中厚壁高压反应塔中内衬壳设计。     

腹板屈曲后强度计算

《钢结构设计规范》(GB50017-2002)4.3.1条,不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字钢梁的腹板局部稳定计算与考虑腹板屈曲后强度的焊接工字钢梁抗剪、抗弯承载力计算。引用了具体实例说明腹板屈曲后强度的应用。从受压翼缘压入腹板来分析腹板高厚比的最大限值,其次分别论述腹板受弯或压弯屈曲后有效宽度的确定、受剪屈曲后的极限剪力计算、以及正应力和剪应力联合作用下屈曲后相关关系的计算。     

KOH辅助水相合成双金属有机骨架及其衍生的硒化物复合材料用于高效储锂研究

金属有机框架（MOFs）是一类很有前景的多孔材料，其水稳定性和绿色环保的合成是当今工业界及学术界研究的两个重要课题。大部分MOFs材料通过溶剂热法制备，制备过程中使用的有机溶剂（如DMF）会限制其商业生产规模。因此，如果能够使用水作为溶剂宏量制备MOFs材料具有十分重要的研究意义。本文旨在开发具有结构优势和高存储容量的双金属硒化物作为锂离子电池的负极材料，利用KOH辅助的水性策略宏量合成双金属有机框架材料，并衍生制备多种双金属硒化物氮/碳（NC）复合材料，采用扫描、透射电镜观察、电化学测试等研究。其中，以Fe–Co–Se/NC为例，作为锂离子电池负极材料时，Fe–Co–Se/NC在1.0 A·g?1时实现了1165.9 mAh·g?1的优异初始比容量，经过550次循环后Fe–Co–Se/NC负极的可逆容量为1247.4 mAh·g?1。这些优异的性能与其介孔三维（3D）多面体结构有关，其稳定的三维结构保证了结构稳定性和电解质的润湿性，均匀分布的Fe–Co–Se纳米颗粒尺寸加速了电化学反应动力学并极大地抑制了体积膨胀。由此总结并提出，KOH辅助水相合成双金属MOFs的策略具有普适性，并且衍生制得的双金属硒化物氮/碳复合材料保留了双金属MOFs的三维多孔多面体结构，可将该技术扩展到其他MOFs的合成及储能与转换领域的应用。     

核电站安全壳钢衬壳环的屈曲研究

核电站安全壳内的钢衬在机械载荷或热载荷作用下,受到环向压力和轴向压力,过大的压力会导致钢衬的屈曲变形,进而使钢材发生局部破裂,丧失其限制放射性物质泄漏的作用。为研究锚固于核电站重要设施安全壳混凝土壁上的圆完环在环向压力作用下的屈曲问题,考虑到一般大径厚比的壳环其最大屈曲挠度大于其厚度,应用非线性大挠度壳环方程,分析了锚固钢材壳环的局部屈曲和全域屈曲的后屈曲性态,获得了完整的后屈曲平衡路径,讨论了钢衬壁厚和锚固间距对屈曲性态的影响。结果指出,增大钢衬厚度、减小锚固间距能大大提高钢衬的承载能力,且试验结果说明理论分析是可行的。