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题名海洋防腐涂层褶皱失效的弯曲-屈曲耦合力学模型
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作者
马良骥
刘明
彭志龙
姚寅
张博
陈少华
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机构
北京理工大学先进结构技术研究院
北京理工大学前沿交叉科学院
北京理工大学宇航学院
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第7期1618-1625,共8页
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基金
国家自然科学基金(12032004,12293002,12102041,12472095)
航空科学基金(2024Z056072001)资助项目.
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文摘
海洋防腐涂层服役于极端海洋环境,褶皱是其损伤破坏的主要形式之一.明晰防腐涂层的褶皱失效机理,有助于优化涂层的结构设计,延长其服役寿命.基于海洋防腐涂层力化耦合的服役环境,考虑涂层褶皱失效的精确大变形几何关系.本文建立了一种弯曲-屈曲耦合力学模型,应用摄动法求解了涂层非线性直边屈曲与后屈曲问题;分析了与挠度方向相反的横向弯曲载荷作用下,腐蚀性物质扩散引发的涂层屈曲载荷与涂层最大挠度的函数关系,讨论了静水压与涂层纵横比对后屈曲行为的影响,精确给出了褶皱涂层中轴力、挠度和截面转角的分布规律;最后对比分析了基于冯·卡门假设的理论预测.结果发现:随着屈曲载荷的增大,冯·卡门假设的理论模型将逐渐低估涂层几何大变形的非线性影响,获得偏小的最大挠度.
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关键词
海洋防腐涂层
褶皱
几何大变形
弯曲-屈曲耦合模型
冯·卡门假设
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Keywords
marine anti-corrosion coatings
wrinkling
geometric large deformation
bending-buckling coupled model
Föppl-von Kármán assumption
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分类号
O341
[理学—固体力学]
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