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不考虑几何刚度的框架结构非线性分析方法
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作者 陈安全 林航葳 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期395-403,共9页
从增量迭代的力学机制出发,详细分析了增量迭代计算中预测阶段、校正阶段和平衡检查阶段的特征,并结合刚体准则,确立了框架结构非线性分析过程中单元节点恢复力计算的精确公式;同时采用改进塑性铰模型,构建了弹塑性梁单元并推导了弹塑... 从增量迭代的力学机制出发,详细分析了增量迭代计算中预测阶段、校正阶段和平衡检查阶段的特征,并结合刚体准则,确立了框架结构非线性分析过程中单元节点恢复力计算的精确公式;同时采用改进塑性铰模型,构建了弹塑性梁单元并推导了弹塑性刚度矩阵,建立起物理概念清晰、过程简洁的框架结构非线性分析方法。通过对典型案例的分析表明,采用刚体准则更新单元初始节点力,在不考虑结构几何刚度的情况下,仅使用弹性或弹塑性刚度就可以求解框架结构的非线性响应,唯一的牺牲是稍微增加数值计算中的迭代次数,证明所提方法具有很好的可靠性,是框架结构弹性刚度和弹塑性刚度在非线性和后屈曲分析中的极限应用。 展开更多
关键词 框架结构 几何非线性 材料非线性 刚体准则 改进塑性铰
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非线性超声在金属基复合材料结构界面粘接强度评价中的应用 被引量:13
2
作者 敦怡 师小红 徐章遂 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期2351-2354,共4页
针对常规超声波难以对金属基复合材料结构的界面质量进行评价的问题,设计了非线性超声检测系统,利用超声波在界面上传播时微小缺陷与其相互作用产生的非线性响应信号,通过计算回波信号的超声非线性系数,就可以进行金属基复合材料结构界... 针对常规超声波难以对金属基复合材料结构的界面质量进行评价的问题,设计了非线性超声检测系统,利用超声波在界面上传播时微小缺陷与其相互作用产生的非线性响应信号,通过计算回波信号的超声非线性系数,就可以进行金属基复合材料结构界面弱粘接缺陷的检测,进而评价界面的粘接质量。实验结果表明超声非线性系数与界面的粘接强度之间存在一定的关系,因此,非线性超声检测方法有望用于金属基复合材料结构的无损评价。 展开更多
关键词 金属基复合材料结构 非线性超声 非线性系数 无损评价
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基于非线性涡流的结构材料塑性损伤评价 被引量:2
3
作者 李云飞 陈振茂 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期112-115,191,共4页
基于非线性涡流(nonlinear eddy current,简称NEC)检测技术搭建了实验系统,对Q195碳素钢和304奥氏体不锈钢两种常用核电结构材料的塑性损伤程度进行无损定量评价研究。发现材料的塑性损伤程度与非线性涡流检测信号频谱图中基频幅值、... 基于非线性涡流(nonlinear eddy current,简称NEC)检测技术搭建了实验系统,对Q195碳素钢和304奥氏体不锈钢两种常用核电结构材料的塑性损伤程度进行无损定量评价研究。发现材料的塑性损伤程度与非线性涡流检测信号频谱图中基频幅值、三次谐波幅值存在一定线性关系。不同材料的线性关系存在差异,Q195碳素钢的检测信号随损伤程度增大而下降,304奥氏体不锈钢的检测信号随损伤程度增大而上升。通过开发实验系统、进行塑性变形导入和非线性涡流检测实验,分析检测信号与塑性变形程度的相关性,发现检测信号中基波幅值及三次谐波幅值与检测试件的塑性变形程度具有良好相关性,验证了本研究方法对两种典型核电结构材料塑性变形无损定量评价的有效性与可行性。 展开更多
关键词 非线性涡流 结构材料 塑性变形 无损评价
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基于自动微分的桁架结构材料非线性分析
4
作者 邓天牧 黄钟民 彭林欣 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期269-279,共11页
基于深度学习技术,提出一种基于自动微分技术的桁架结构材料非线性问题求解方案。以各杆件的位移参数作为优化变量,采用随机算法初始化杆件位移,并对结构荷载分段。在每个荷载段中,先通过几何关系由位移参数求得杆件的应变,并由材料的... 基于深度学习技术,提出一种基于自动微分技术的桁架结构材料非线性问题求解方案。以各杆件的位移参数作为优化变量,采用随机算法初始化杆件位移,并对结构荷载分段。在每个荷载段中,先通过几何关系由位移参数求得杆件的应变,并由材料的本构关系计算出各杆件的应力,由节点力平衡方程构建损失函数。为了使得损失函数最小,再结合自动微分技术,构建损失函数与节点位移的计算图,以快速求解损失函数关于结点位移的梯度。最后,根据梯度下降法对杆件位移进行迭代优化,直至满足收敛条件。以桁架结构作为研究对象,基于线性强化模型,求解了不同桁架的材料非线性问题,并将计算结果与有限元解进行对比。结果表明,此方案在弹塑性问题分析中的可行性,且求解结果具备较高的精度。 展开更多
关键词 深度学习 自动微分 梯度下降法 桁架结构 材料非线性
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随机复合材料结构非线性热-力耦合模拟的统计高阶多尺度方法
5
作者 董灏 崔俊芝 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期153-166,共14页
对于具有复杂随机细观构造的复合材料结构的非线性热-力耦合问题的随机多尺度建模和计算仍是一个具有挑战性的问题。本文发展了一个新的统计高阶多尺度方法,克服了随机多尺度问题直接模拟时巨大的计算量,实现了具有随机复合材料结构非... 对于具有复杂随机细观构造的复合材料结构的非线性热-力耦合问题的随机多尺度建模和计算仍是一个具有挑战性的问题。本文发展了一个新的统计高阶多尺度方法,克服了随机多尺度问题直接模拟时巨大的计算量,实现了具有随机复合材料结构非线性热-力耦合问题的数值模拟。借助统计多尺度渐近分析和泰勒级数方法,本文严格推导了可以精确分析随机复合材料结构宏-细观尺度非线性热-力耦合响应的统计高阶多尺度计算模型。然后,通过局部误差分析证明了统计高阶多尺度计算模型中高阶校正项在保持计算模型局部能量和动量守恒的重要意义。进一步,建立了可以高效模拟随机复合材料结构非线性热-力耦合行为的具有离线和在线两阶段的时空多尺度算法。最后,通过数值实验验证了统计高阶多尺度方法的计算高效率和高精度。 展开更多
关键词 随机复合材料结构 非线性热-力耦合模拟 统计高阶多尺度计算模型 时空多尺度算法 局部误差分析
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考虑材料非线性的结构拓扑优化研究综述 被引量:7
6
作者 尹益辉 刘远东 豆麟龙 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期34-38,共5页
结构拓扑优化作为结构设计的重要组成部分,正变得越来越重要。目前国内外学者对结构拓扑优化的研究仍主要局限于材料的线性变形范围,但实际许多工程结构都会产生材料非线性响应,如设计在一定地震载荷下坏而不倒的房屋结构,此时要得到更... 结构拓扑优化作为结构设计的重要组成部分,正变得越来越重要。目前国内外学者对结构拓扑优化的研究仍主要局限于材料的线性变形范围,但实际许多工程结构都会产生材料非线性响应,如设计在一定地震载荷下坏而不倒的房屋结构,此时要得到更加符合实际的拓扑构型,就需要考虑材料非线性进行结构拓扑优化设计。笔者对材料非纯属结构拓扑优化研究进行了综述,并提出了展望。 展开更多
关键词 结构设计 拓扑优化 材料非线性 综述
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有机非线性光学材料DAST的合成和结构 被引量:4
7
作者 吴棱 黄炳荣 +3 位作者 李兆基 康遥 覃业燕 姚元根 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1999年第S1期407-407,共1页
关键词 有机非线性光学材料 国家重点实验室 结构化学 中国科学院 物质结构 非线性光学性能 DAST 重结晶 研究所 晶胞参数
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数据驱动的新型非线性光学材料理论设计研究进展 被引量:2
8
作者 储冬冬 杨志华 潘世烈 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第9期1475-1493,共19页
非线性光学晶体是全固态激光器的核心器件,在信息技术、国防安全等方面具有广泛且重要的应用。随着高性能计算技术的发展,计算辅助实验的“自上而下”靶向设计逐渐成为非线性光学材料设计的重要组成部分。同时,基于高通量计算获取的大... 非线性光学晶体是全固态激光器的核心器件,在信息技术、国防安全等方面具有广泛且重要的应用。随着高性能计算技术的发展,计算辅助实验的“自上而下”靶向设计逐渐成为非线性光学材料设计的重要组成部分。同时,基于高通量计算获取的大规模结构性能信息,进一步为数据挖掘、机器学习的算法训练提供了坚实的数据基础,促进了材料设计的第四范式的发展。本文从非线性光学晶体的计算材料设计入手,探讨了数据驱动的非线性光学理论设计的新范式,对本团队近年来在高通量筛选、晶体结构预测以及机器学习加速非线性光学材料设计等方向的研究进展进行了综述。 展开更多
关键词 晶体结构预测 高通量筛选 机器学习 非线性光学材料 材料设计
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非线性弹性材料在多层圆柱结构中接触预紧作用的模拟 被引量:3
9
作者 牛莉莎 郁向东 +2 位作者 郭然 陈裕泽 施惠基 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期128-132,共5页
利用非线性弹性材料对多层圆柱结构进行接触预紧 ,涉及到几何非线性和材料非线性以及接触面上摩擦力的影响。当材料间刚度差别较大时 ,刚度低的材料呈现大变形特征 ,加大了几何非线性的程度。结构内部预紧力的大小和分布与结构的整体刚... 利用非线性弹性材料对多层圆柱结构进行接触预紧 ,涉及到几何非线性和材料非线性以及接触面上摩擦力的影响。当材料间刚度差别较大时 ,刚度低的材料呈现大变形特征 ,加大了几何非线性的程度。结构内部预紧力的大小和分布与结构的整体刚度、结合部位的局部刚度、过盈配合程度、接触面积等因素有关。本文对以橡胶作为预紧垫层的双层金属柱体的预紧过程进行了力学实验和数值模拟。预紧后的模型受中心集中力的作用 ,以得到橡胶垫层在复杂载荷作用下的状况。在数值模拟模型中 ,接触面采用直接约束模型 ,摩擦力的模拟选用库仑摩擦模型 ,预紧力的施加与力学实验模型相同 ,利用两个金属半圆环逐步压紧橡胶材料。数值模拟结果和实验数据吻合较好 ,表明结构非线性大变形接触预紧模拟的数值模型是合理的。 展开更多
关键词 多层圆柱结构 有限元法 接触力学 非线性弹性材料 预紧力
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碳纤维材料圆形双层正交悬索结构的非线性自振 被引量:7
10
作者 吴晓 杨立军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期134-138,共5页
建立了碳纤维材料圆形双层正交悬索结构的非线性自振控制方程,采用Galerkin原理及L-P法求得碳纤维材料圆形双层正交悬索结构非线性自振的近似解及双层索网层间接触力的近似解。在把碳纤维材料圆形双层正交悬索结构与钢丝材料圆形双层正... 建立了碳纤维材料圆形双层正交悬索结构的非线性自振控制方程,采用Galerkin原理及L-P法求得碳纤维材料圆形双层正交悬索结构非线性自振的近似解及双层索网层间接触力的近似解。在把碳纤维材料圆形双层正交悬索结构与钢丝材料圆形双层正交悬索结构比较的基础上,讨论分析了温度、振幅、索网垂度等因素对双层索网非线性自振及索网层间接触力的影响。得到了温度升高将使双层索网非线性自振频率降低,振幅和索网垂度增大会使双层索网非线性自振频率增大的结论。 展开更多
关键词 碳纤维材料 悬索结构 非线性白振
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新型非线性光学杂化材料结构与性能的研究 被引量:4
11
作者 李旭华 袁荞龙 王得宁 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期2292-2295,共4页
由硅烷染料 ASD与钛酸四正丁酯在酸性条件下共水解、缩合得到杂化材料 ,利用透射电镜 ( TEM)和X射线能量色散谱仪 ( EDS)进行分析 ,结果表明 ,杂化溶胶粒子是由硅和钛的化合物组成的球形纳米粒子 .由一维刚性取向气体模型计算杂化材料... 由硅烷染料 ASD与钛酸四正丁酯在酸性条件下共水解、缩合得到杂化材料 ,利用透射电镜 ( TEM)和X射线能量色散谱仪 ( EDS)进行分析 ,结果表明 ,杂化溶胶粒子是由硅和钛的化合物组成的球形纳米粒子 .由一维刚性取向气体模型计算杂化材料膜再极化后的二阶非线性光学系数χ(2 ) 为 1 .4 3× 1 0 - 7esu.差示扫描量热法 ( DSC)测得杂化材料的玻璃化温度可达 4 6 9K;用紫外 -可见光谱对杂化膜在极化前后的取向及取向稳定性进行了研究 .用原子力显微镜 ( AFM)和 X射线衍射 ( XRD)研究了材料在极化过程中的结晶行为和微观结构对生色团取向稳定性的影响 ,初次在这种极化后的膜中观察到了介观结构 . 展开更多
关键词 非线性光学杂化材料 二阶非线性光学性能 取向稳定性 结晶 微观结构 硅烷染料 钛酸四正丁酯
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新的有机非线性光学倍频材料—一水合D-酒石酸苯胺加合物的制备和晶体结构 被引量:3
12
作者 陈伟 郑吉民 车云霞 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期265-269,共5页
本文报道了两种新的有机加合物非线性光学材料—一水合D(或L) 酒石酸苯胺晶体的制备、单晶生长, 用X射线衍射仪测定了D 酒石酸苯胺晶体结构,其晶体学数据为:单斜晶系,P21 空间群,a=0. 9610(3)nm,b=0. 7285(2)nm,c=1. 7323(6)nm,β=96. 4... 本文报道了两种新的有机加合物非线性光学材料—一水合D(或L) 酒石酸苯胺晶体的制备、单晶生长, 用X射线衍射仪测定了D 酒石酸苯胺晶体结构,其晶体学数据为:单斜晶系,P21 空间群,a=0. 9610(3)nm,b=0. 7285(2)nm,c=1. 7323(6)nm,β=96. 489 (6)°,V=1. 2050 (7)nm3,Z=4,R1 =0. 0455, wR2 =0. 0879。经测定表明,D 酒石酸苯胺和L 酒石酸苯胺晶体具有相同单晶结构。这两种晶体在1064nm的Nd3+:YAG调Q脉冲激光束照射下均产生绿色的532nm的倍频光, 其倍频光强度与KDP晶体基本相同,具有稳定的物理化学性质。 展开更多
关键词 有机非线性光学倍频材料 水合D-酒石酸苯胺 制备方法 晶体结构 非线性系数
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基于复合材料薄壁结构的转子叶片非线性气弹时域响应分析 被引量:4
13
作者 刘廷瑞 任勇生 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期105-112,共8页
阐述了基于复合材料薄壁梁结构的风力机转子叶片非线性气弹响应分析方法。结构是基于不同刚度系数的挥舞和扭转组成的弯-扭耦合模型,而非线性气动力的计算采用非线性ONERA模型。在Galerkin法基础上,利用片条理论分解了非线性气动力的积... 阐述了基于复合材料薄壁梁结构的风力机转子叶片非线性气弹响应分析方法。结构是基于不同刚度系数的挥舞和扭转组成的弯-扭耦合模型,而非线性气动力的计算采用非线性ONERA模型。在Galerkin法基础上,利用片条理论分解了非线性气动力的积分项,构建了结构和气动力相结合的非线性微分方程组,给出了分析非线性气弹响应的方法,并基于小范围近似法进行了线性化,研究了线性化后的时域响应,给出了基于线性化后的时域响应进行稳定性分析的方法。 展开更多
关键词 复合材料薄壁结构 非线性气弹 ONERA模型 GALERKIN法 小范围近似法
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压电智能薄壁结构电致材料和几何非线性建模与分析 被引量:1
14
作者 张顺琦 张书扬 +1 位作者 陈敏 赵国忠 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期58-68,共11页
随着压电智能薄壁结构在航空航天领域的广泛应用,对计算模型准确性的要求也越来越高.压电智能结构在强致动电压下会同时发生电致材料非线性和几何非线性,为了给压电智能薄壁结构的设计和应用提供更准确的模型,基于一阶剪切变形假设,同... 随着压电智能薄壁结构在航空航天领域的广泛应用,对计算模型准确性的要求也越来越高.压电智能结构在强致动电压下会同时发生电致材料非线性和几何非线性,为了给压电智能薄壁结构的设计和应用提供更准确的模型,基于一阶剪切变形假设,同时考虑压电材料非线性本构关系以及多种几何非线性理论(包括冯卡门非线性、中等转角非线性以及大转角非线性),建立了压电智能薄壁结构在强致动电压下的几何非线性有限元模型,并通过已有研究的实验数据验证了模型的准确性.最后,基于电致材料非线性和不同几何非线性模型,进行了平板结构和半圆形压电壳体结构的仿真和分析,显示了同时考虑电致材料和几何非线性的必要性. 展开更多
关键词 压电智能结构 强致动电压 电致材料非线性 几何非线性 有限元模型
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复合材料层合结构的非线性传热分析 被引量:10
15
作者 杨自春 《海军工程大学学报》 CAS 2000年第5期9-13,共5页
基于一阶热层合理论 ,考虑材料非线性的影响 ,建立了复合材料层合结构非线性传热分析的热层合理论及其有限元方程 .
关键词 复合材料 非线性传热分析 层合结构
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复合材料及其结构的非线性力学问题 被引量:6
16
作者 王震鸣 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1989年第2期195-204,共10页
本文根据最近文献及新近进展,讨论了复合材料及其结构的非线性力学问题,这是一个在实用上和理论上很重要并且越来越重要的问题。
关键词 复合材料 力学 结构力学 非线性
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复合材料结构非线性分析软件功用简介 被引量:1
17
作者 边文凤 王殿富 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1998年第1期60-65,共6页
简介了复合材料结构非线性有限元分析软件(简称CMFEA)的功能、用途以及单元处理技术。本软件可对复合材料结构进行平面应力应变分析、轴对称分析、空间体分析和空间板壳分析,其非线性分析功能包括:材料非线性分析、小位移小应... 简介了复合材料结构非线性有限元分析软件(简称CMFEA)的功能、用途以及单元处理技术。本软件可对复合材料结构进行平面应力应变分析、轴对称分析、空间体分析和空间板壳分析,其非线性分析功能包括:材料非线性分析、小位移小应变分析、大位移小应变分析和大位移大应变分析,同时,还具有较好的前处理和后处理功能。 展开更多
关键词 复合材料 结构 非线性 有限元 处理程序
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非线性材料本构模型结构和参数的耦合进化识别 被引量:1
18
作者 杨成祥 冯夏庭 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期379-382,共4页
在引入进化思想的基础上 ,利用进化算法全局最优搜索特点 ,结合非线性力学分析方法 ,提出了材料非线性本构模型结构和参数的耦合进化识别算法 ,对复杂的非线性材料本构模型进行全局识别·复合材料非线性本构模型的识别结果表明了该... 在引入进化思想的基础上 ,利用进化算法全局最优搜索特点 ,结合非线性力学分析方法 ,提出了材料非线性本构模型结构和参数的耦合进化识别算法 ,对复杂的非线性材料本构模型进行全局识别·复合材料非线性本构模型的识别结果表明了该方法的科学性 。 展开更多
关键词 非线性材料 本构模型结构 遗传算法 参数识别 耦合进化识别 复合材料
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一种可用于二阶非线性光学材料的新型对硝基酚水合物的晶体结构 被引量:1
19
作者 吴芸 赵波 周志华 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第4期69-72,共4页
合成了标题化合物水合对硝基酚C6H5NO3 ·1 5H2 O ,用X -射线单晶衍射法测定了该化合物的晶体结构 .结果表明 ,晶体属单斜晶系 ,C2空间群 ,a =2 1 198(11) ,b =3 6 74 7(19) ,c=10 376 (6 )× 10 -10 m ,β =117 16 4(7)°... 合成了标题化合物水合对硝基酚C6H5NO3 ·1 5H2 O ,用X -射线单晶衍射法测定了该化合物的晶体结构 .结果表明 ,晶体属单斜晶系 ,C2空间群 ,a =2 1 198(11) ,b =3 6 74 7(19) ,c=10 376 (6 )× 10 -10 m ,β =117 16 4(7)°,V =719 1(7)× 10 -3 0 m3 ,Z =4 ,Dc=1 5 35g/cm3 ,F(0 0 0 ) =348,λ(MoKα) =0 710 73× 10 -10 m ,μ =0 133mm-1.收集 2 0 31个独立衍射点 ,其中可观测衍射点 1344个 [I >2σ(I) ].最终偏离因子R =0 0 5 4 6 ,wR =0 12 4 7.标题化合物非中心对称的晶体结构和良好的共轭分子结构符合二阶非线性光学 (NLO)材料的结构要求 ,为我们设计有效的非中心对称的NLO材料提供了一种新的方法 . 展开更多
关键词 二阶非线性光学材料 水合对硝基酚 晶体结构 非中心对称 X-射线单品衍射法 标题化合物
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纤维增强复合材料层合结构的非线性热稳定性分析 被引量:1
20
作者 冯太华 穆滨 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第5期705-710,共6页
考虑到纤维增强复合材料的弹性常数和热应变随温度变化的非线性关系,推导出复合材料层合结构在热载荷作用下大挠度的有限元列式和几何非线性屈曲分析的理论表达式。利用局部线性化,得到了既考虑几何非线性又考虑热非线性的屈曲方程。... 考虑到纤维增强复合材料的弹性常数和热应变随温度变化的非线性关系,推导出复合材料层合结构在热载荷作用下大挠度的有限元列式和几何非线性屈曲分析的理论表达式。利用局部线性化,得到了既考虑几何非线性又考虑热非线性的屈曲方程。本文提出了一种实现双重非线性问题的计算方法,使该问题的工程计算成为可能。 展开更多
关键词 复合材料 非线性 稳定性 热稳定性 层合结构
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