复合材料叠层板耦合前屈曲二级线性理论

目前,具有耦合挠度的临界载荷理论,在控制方程和边界条件方面都存在不少问题.本文较严格地给出了叠层板临界载荷的耦合前届曲二级线性理论,并作了一些讨论。就理论方法而言,它可用于具有几何和/或物理上的耦合挠度的杆、板和壳的稳定性研究。     

圆形薄板的大挠度问题

利用摄动法和Ｐｒｏｂｅｎｉｕｓ理论研究了圆形薄板的大挠度问题。求得了固支圆板在均布横向载荷作用下的挠度函数和应力函数的渐近解。     

环状平膜片挠曲变形数学模型及其试验验证

为描述环状平膜片挠度与载荷的关系,在经典弹性薄板理论、卡尔曼大挠度理论和薄膜理论下为环状平膜片分别建立了3种挠度-载荷数学模型.与试验结果比较表明,小挠度下,薄膜理论曲线与试验结果相差很大,经典理论和大挠度理论曲线与试验结果符合较好,说明膜片主要靠剪切内力平衡外载,剪切效应不能忽略;大挠度下,大挠度理论曲线最接近试验结果,最大误差为17.94%,经修正后结果令人满意,说明此时剪应力变化较小,膜片主要靠张力平衡外载.     

均布载荷作用下矩形截面梁的弹塑性弯曲

采用弹塑性理论研究了均布载荷作用下的矩形截面梁弹塑性弯曲问题,推导出了矩形截面悬臂梁的弹塑性弯曲挠度表达式,并重新推导出了矩形截面简支梁的弹塑性弯曲挠度表达式,更正了有关文献在研究均布载荷作用下矩形截面简支梁弹塑性弯曲时存在的错误．     

FRP混凝土连续梁极限承载力及挠度

为研究FRP筋的受力性能和FRP筋混凝土梁的受力特点,采用试验研究的方法,分析了FRP混凝土连系梁极限承载力及挠度,并应用ANSYS,建立了适用的有限元模型.研究结果表明:FRP筋梁在载荷作用下挠度可以类似看成以折线,开裂前后梁的挠度都随着载荷作用基本呈现出线性的特点,FRP筋混凝土梁在载荷作用下挠度很大,并且在载荷很小时挠度就已经发展的十分显著.     

梁柱复杂稳定性的非线性研究及其扩展

用强度失效的解析法研究了横向载荷和初始挠度对梁柱结构稳定性的影响,提出预拱度可以有效抵制横向载荷对结构稳定性的不利影响.在此基础上,通过解算横向载荷与初始挠度对梁柱稳定性的影响系数,即计算综合因子n的取值范围,解决了强度稳定综合理论方法预测结构稳定性的部分难题.最后用该方法对某船的甲板纵桁的稳定性进行了解算.结果可看出：横向载荷和初始挠度对纵桁这种刚性较强的构件的极限强度影响不大.     

非保守集中力作用下饱和多孔悬臂梁的非线性弯曲

 基于孔隙流体仅沿梁轴向运动的微观不可压饱和多孔弹性梁大挠度弯曲数学模型,利用Galerkin截断法,研究固定端不可渗透、自由度可渗透的饱和多孔悬臂弹性梁在自由端处承受突加非保守集中力作用下的拟静态非线性弯曲问题,给出了梁弯曲时挠度、弯矩等随时间的响应以及沿梁轴线的分布.数值结果表明：当载荷较小时,非保守集中力、保守集中力以及线性小挠度理论的结果相差很小;当载荷较大时,非线性大挠度理论的结果小于相应线性小挠度理论的结果,非保守力的结果大于相应保守力的结果,且这种差异随着载荷的增大而增大.同时,在集中载荷突加于梁上时,多孔弹性梁骨架最初不变形,但随着时间的增加,梁的挠度逐渐增大,并最终趋于稳态值,此时多孔梁骨架承担全部的外载荷.     

微构件的力学性质分析与验证

分析了微悬臂梁的挠度与载荷、微悬臂梁的长度、宽度的力学关系.提出了一种改进的BP神经网络算法,并用该算法进行挠度与载荷在不同条件下关系的拟合实验,验证了力学分析的结论.理论和实验都表明:当其他参数固定时,挠度与悬臂梁的长度正相关,与悬臂梁的宽度负相关;挠度在较小的范围内与载荷呈线性关系,在形变位移到达最大值时接近于常量.     

悬臂中厚矩形板的非线性弯曲

基于Reissner-Mindlin一阶剪切变形板理论,选取满足位移的边界条件,并以级数形式表示挠度函数。采用摄动法,把大挠度非线性方程组化为一系列线性方程组,然后用Rayleigh-Ritz法确定位移函数中的待定系数,给出悬臂中厚板矩形板非线性弯曲问题的大挠度渐近解。同时,给出了数值算例及参数分析,讨论了板长宽比、宽厚比以及载荷形式对板载荷－挠度曲线及载荷－弯矩曲线的影响。     

正交异性扁薄圆柱壳大变形理论计算与实验分析

对正交异性扁薄圆柱壳在均布载荷及集中载荷作用下的大挠度问题进行了理论计算和测量。计算与实验结果吻合较好。     

热力耦合作用下CFL加固梁温度变形理论分析

研究CFL加固梁在热力耦合作用下的加固梁的变形特征具有重要的科学意义.在本课题组以往研究工作的基础上,采用理论分析研究方法,对CFL加固梁挠度在温度和载荷作用下的耦合效应进行定量的探讨.分析结果表明:热力耦合对CFL加固梁的变形影响极小,与载荷产生的挠度相差几个数量级.     

热力耦合作用下CFL加固梁温度变形公式推导

研究CFL加固梁在热力耦合作用下的加固梁的变形特征具有重要的科学意义,采用理论分析研究方法,通过推导公式,对CFL加固梁挠度在温度和载荷作用下的耦合效应进行定量的探讨.分析结果表明:热力耦合对CFL加固梁的变形影响极小,与载荷产生的挠度相差几个数量级,可以忽略不计.     

热力耦合作用下CFL加固梁温度变形理论分析

研究CFL加固梁在热力耦合作用下的加固梁的变形特征具有重要的科学意义[1]。本文在本课题组以往研究工作的基础上,采用理论分析研究方法,对CFL加固梁挠度在温度和载荷作用下的耦合效应进行定量的探讨。分析结果表明：热力耦合对CFL加固梁的变形影响极小,与载荷产生的挠度相差几个数量级。     

渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算

为解决渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算问题,根据莫尔积分,建立了考虑板簧截面两侧圆弧的主簧刚度和主副簧复合刚度的数学模型;通过有限元仿真分析,得到了渐变刚度板簧的刚度-载荷特性,并利用积分运算,建立了渐变刚度板簧在不同载荷下的挠度计算式.通过实例计算和试验验证可知,挠度计算值与试验测试值的最大相对偏差为5.46%.研究结果表明:渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算方法是正确的,可以为渐变刚度板簧的正向设计提供理论参考.     

梁的弹塑性大挠度变形分析

采用理想弹塑性模型,基于Euler梁的几何非线性理论,建立了梁在机械载荷作用下的弹塑性大挠度变形问题的控制方程.包括轴线位移、横截面转角、内力等6个未知函数.该数学模型能够分析弹塑性材料梁在弹性阶段以及塑性区扩展阶段的变形.作为算例,应用打靶法数值求解了水平悬臂梁在自由端受竖向集中力作用下的弯曲问题,绘出了不同载荷参数下的弹性和弹塑性挠度曲线,分析了载荷参数和梁自由端挠度之间的关系.结果表明,打靶法是解决弹塑性梁大挠度变形问题的有效方法.     

循环面内压缩载荷下方板的非弹性变形性能

介绍了循环面内压缩载荷下方板非弹性变形性能的理论与试验工作，采用箱开接方柱进行试验重点研究不同初挠度对板构件循环变性能的影响。给出了循环加载与单调加载载荷－变形性能的比较。     

在动静载荷作用下单圆弧波纹管膜片非线性稳定性分析

借助拟板法把单圆弧波纹管膜片处理成具有初挠度圆环板的组合结构.利用薄板薄壳的非线性弯曲理论,得到单圆弧膜片在静态和动态载荷协同作用下的非线性动力学方程组.给定该方程组的边界条件与连续条件,可以预测静态载荷及其动态载荷协同作用下膜片的挠度和张力,从而根据Galerkin方法得到单圆弧波纹管膜片非线性系统的受迫振动方程.根据Floquet指数研究了无外激励下系统的分岔问题,讨论了单圆弧波纹管膜片在平衡点领域的稳定性问题,同时考虑了系统在纯动态载荷作用和动静态载荷协同作用下其平衡位置的变化情况.研究结果表明单圆弧膜片系统在动静态载荷协同作用下比在纯动态作用下系统发生Hopf分岔更为滞后.     

循环面内压缩载荷下方板的非弹性变形性能

介绍了循环面内压缩载荷下方板非弹性变形性能的理论与试验工作．采用箱形焊接方柱进行试验，重点研究不同初始挠度对板构件循环变形性能的影响．给出了循环加载与单调加载载荷－变形性能的比较．     

用Newton-Raphson法求解复合材料多层板壳大挠度非线性问题

本文在文献［１］的基础上,对复合材料多层板壳大挠度非线性问题建立了适合用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法求解的关系式。文中分析了四边简支的复合材料多层矩形扁壳,与小挠度线性理论解析解及ＡＤＩＮＡ非线性解进行了对比。结果表明,载荷较大发生大挠度时,本文的大挠度非线性解和ＡＤＩＮＡ非线性解非常接近,和小挠度解析解有较大差别     

论薄板微弯曲理论的各种简化

本文从弹性力学基本方程组出发,从量级上讨论了薄板微弯曲理论所涉及的诸简化(Kirchhoff简化、有面向载荷与无面向载荷、大挠度与小挠度、刚性板与柔性板、薄板与薄膜、中面不变形以及弯曲理论的划分)的定义、物理意义及其适用范围。这对合理选用力学模型及正确估计模型误差无疑是有益的。