复杂载荷作用下圆柱壳的弹塑性动力屈曲研究 被引量：13

1

作者 刘理 刘土光 +1 位作者 张涛 李天匀 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期119-125,共7页

对复杂载荷作用下圆柱壳的弹塑性动力屈曲问题进行了研究。基于Hamilton变分原理导出圆柱壳的运动方程 ,本构关系采用增量理论 ,借助增量数值算法求解动力方程组。结果表明 ,均匀径向外压对圆柱壳的轴向冲击的过程或冲击性态有较大的影... 对复杂载荷作用下圆柱壳的弹塑性动力屈曲问题进行了研究。基于Hamilton变分原理导出圆柱壳的运动方程 ,本构关系采用增量理论 ,借助增量数值算法求解动力方程组。结果表明 ,均匀径向外压对圆柱壳的轴向冲击的过程或冲击性态有较大的影响 ,并讨论了径向压力与轴向冲击载荷的幅值对结构临界动力屈曲载荷和临界动力失效载荷的影响。 展开更多

关键词 圆柱壳 复杂载荷 动力曲面 动力失效 弹塑性动力学 Hamilton变分原理 径向压力

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充液及内空圆柱壳在爆炸荷载下动力屈曲特性研究 被引量：10

2

作者 纪冲 龙源 +2 位作者 刘影 谢兴博 高福银 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期76-80,88,共6页

采用实验与数值模拟相结合方法,对充液及内空圆柱壳在爆炸载荷下动力屈曲响应特性进行对比研究。将壁厚δ=2.0 mm、外径Φ=100 mm钢圆柱壳(内空及充水)置于75 gTNT药柱、200 gTNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,获得不同工况下圆柱壳... 采用实验与数值模拟相结合方法,对充液及内空圆柱壳在爆炸载荷下动力屈曲响应特性进行对比研究。将壁厚δ=2.0 mm、外径Φ=100 mm钢圆柱壳(内空及充水)置于75 gTNT药柱、200 gTNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,获得不同工况下圆柱壳变形破坏模式。利用动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian流固耦合方法进行数值计算,分析壳壁屈曲变形过程及壳壁关键点速度、水介质内压力等动态参数。计算结果与实验结果一致性较好。研究表明,由于内充水介质的近似不可压缩性,承受冲击荷载时内压增大,因而参与对外界爆炸冲击载荷抗力作用,圆柱壳抗爆能力显著提高。 展开更多

关键词 爆炸力学 充液圆柱壳 爆炸荷载 动力响应 屈曲变形

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辛方法和弹性圆柱壳在内外压和轴向冲击下的动态屈曲 被引量：6

3

作者 徐新生 段政 +1 位作者 马源 褚洪杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期509-514,共6页

针对有内压或外压的弹性圆柱壳在轴向冲击载荷耦合作用下的动态屈曲问题,构造哈密顿体系,在辛空间中将临界载荷和动态屈曲模态归结为辛本征值和本征解问题,从而形成一种辛方法。该方法直接得到非轴对称的屈曲模态。数值结果给出了圆柱... 针对有内压或外压的弹性圆柱壳在轴向冲击载荷耦合作用下的动态屈曲问题,构造哈密顿体系,在辛空间中将临界载荷和动态屈曲模态归结为辛本征值和本征解问题,从而形成一种辛方法。该方法直接得到非轴对称的屈曲模态。数值结果给出了圆柱壳问题的临界载荷和屈曲模态以及一些规律。 展开更多

关键词 固体力学 动态屈曲 辛方法 弹性圆柱壳 哈密顿体系 耦合力

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钢质圆柱壳在侧向爆炸荷载下的动力响应 被引量：9

4

作者 纪冲 徐全军 +2 位作者 万文乾 高福银 宋克健 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期137-144,共8页

将壁厚为2.75mm、外径为100mm的钢质圆柱壳置于75g裸装圆柱形压装TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,获得了不同装药条件下圆柱壳的变形破坏特征。实验表明:非接触爆炸条件下,壳壁迎爆面局部破坏呈现碟型凹陷,同时沿壳体轴线方向产生... 将壁厚为2.75mm、外径为100mm的钢质圆柱壳置于75g裸装圆柱形压装TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,获得了不同装药条件下圆柱壳的变形破坏特征。实验表明:非接触爆炸条件下,壳壁迎爆面局部破坏呈现碟型凹陷,同时沿壳体轴线方向产生了整体屈曲变形,且装药距离较大或药柱轴线与壳体轴线垂直放置情况下对壳体损伤程度较大;而接触爆炸时,壳壁发生破裂形成破口及破片。利用动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian流固耦合方法对圆柱壳的非线性动态响应过程进行数值模拟,分析了壳壁的屈曲变形过程及迎爆曲面中心点速度、位移时程曲线,计算结果与实验吻合较好。并基于数值计算确定了壳壁发生破裂的临界装药距离。 展开更多

关键词 爆炸力学 动力响应 冲击实验 钢质圆柱壳 爆炸荷载 屈曲变形

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圆柱壳在侧向非对称冲击载荷下的塑性动力屈曲 被引量：5

5

作者 黄承义 郑际嘉 刘土光 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期82-90,共9页

采用塑性动力屈曲能量准则，对圆柱壳非均匀局部径向冲击下的塑性动力屈曲进行了研究。文中分别采用弹性的角弹簧和位移弹簧模拟非屈曲部分对屈曲部分的影响，推导了有关模态和临界速度的冲击公式，并与有关的实验结果进行了比较，分析... 采用塑性动力屈曲能量准则，对圆柱壳非均匀局部径向冲击下的塑性动力屈曲进行了研究。文中分别采用弹性的角弹簧和位移弹簧模拟非屈曲部分对屈曲部分的影响，推导了有关模态和临界速度的冲击公式，并与有关的实验结果进行了比较，分析了两种边界对塑性动力屈曲的影响。 展开更多

关键词 塑性动力屈曲 冲击载荷 圆柱面壳

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弹性圆柱壳在轴向冲击载荷和温度耦合作用下的屈曲 被引量：4

6

作者 褚洪杰 徐新生 +1 位作者 C.W.Lim 马建青 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期759-763,共5页

通过引入哈密顿体系,将临界载荷和临界温度及它们所对应的屈曲模态归结为辛体系下的广义本征值和本征解问题。根据辛本征解的正交性和完备性,给出了全部的且独立存在的屈曲模态。数值结果表明,在轴向冲击载荷和温度耦合作用下,弹性圆柱... 通过引入哈密顿体系,将临界载荷和临界温度及它们所对应的屈曲模态归结为辛体系下的广义本征值和本征解问题。根据辛本征解的正交性和完备性,给出了全部的且独立存在的屈曲模态。数值结果表明,在轴向冲击载荷和温度耦合作用下,弹性圆柱壳的屈曲呈现出复杂的模式,温度直接影响冲击临界载荷的大小。随着温度的增加,冲击临界荷载降低,最后,文中给出各种条件下的屈曲模态。 展开更多

关键词 哈密顿体系 动态屈曲 圆柱壳 轴向冲击 温度

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环向加筋圆柱壳轴向弹塑性动力屈曲 被引量：2

7

作者 江松青 李永池 +1 位作者 王红五 陈正翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期81-85,74,共6页

基于“离散加筋”模型 ,考虑了大挠度和材料硬化应变率敏感特性的影响 ,借助增量数值解法研究了环向加筋圆柱壳在轴向流 -固冲击载荷作用下的弹塑性动力屈曲。分别采用类似B -R准则和Southwell方法来确定结构动力屈曲临界载荷。讨论了... 基于“离散加筋”模型 ,考虑了大挠度和材料硬化应变率敏感特性的影响 ,借助增量数值解法研究了环向加筋圆柱壳在轴向流 -固冲击载荷作用下的弹塑性动力屈曲。分别采用类似B -R准则和Southwell方法来确定结构动力屈曲临界载荷。讨论了加强筋。 展开更多

关键词 环向加筋圆柱壳 轴向弹塑性动力屈曲 临界载荷 材料硬化应变率敏感特性 冲击载荷

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球面扁壳在径向脉冲荷载作用下的弹塑性动力响应研究 被引量：3

8

作者 李海旺 树学峰 秦冬祺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期58-63,共6页

球面扁壳在径向朝外脉冲荷载作用下,可能发生反直观行为;在径向朝内荷载作用下,则可能发生动力屈曲。通过大量的数值分析发现,两种动力响应除各自拥有自己的响应规律外,还拥有许多共同的特点。研究结果表明:在冲击荷载作用下,当荷载为... 球面扁壳在径向朝外脉冲荷载作用下,可能发生反直观行为;在径向朝内荷载作用下,则可能发生动力屈曲。通过大量的数值分析发现,两种动力响应除各自拥有自己的响应规律外,还拥有许多共同的特点。研究结果表明:在冲击荷载作用下,当荷载为径向朝内并达到一定值时该结构发生动力屈曲,当荷载为径向朝外并达到一定值域时,该结构发生反直观行为;反直观行为和动力屈曲的位移时程曲线均具有突变现象;反直观行为的最终变形模态和荷载方向相反,动力屈曲的最终变形模态与荷载方向相同;扁壳在冲击荷载作用下,发生反直观行为和动力屈曲时,对荷载的微小扰动都极其敏感;发生反直观行为和动力屈曲时的主要内力是薄膜力;反直观行为发生机理与动力屈曲机理基本类同。 展开更多

关键词 固体力学 反直观动力响应 动力屈曲 矩形脉冲 球面薄壳

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夹层FGM圆柱壳在扭转载荷作用下的弹性稳定性 被引量：3

9

作者 李世荣 王爽 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1172-1179,共8页

采用半解析方法研究了两端简支的功能梯度夹层圆柱壳在端部扭转载荷作用下的弹性稳定性.考虑圆柱壳的里外表层为均匀材料,中间层为材料性质沿厚度方向连续变化的功能梯度材料,并且在界面处的材料性质保持连续.基于Flügge薄壳理论,... 采用半解析方法研究了两端简支的功能梯度夹层圆柱壳在端部扭转载荷作用下的弹性稳定性.考虑圆柱壳的里外表层为均匀材料,中间层为材料性质沿厚度方向连续变化的功能梯度材料,并且在界面处的材料性质保持连续.基于Flügge薄壳理论,建立了位移形式的结构静态屈曲控制方程.根据边界条件将位移表示为三角级数形式,获得包含柱壳端部扭转载荷参数的近似线性代数特征值问题,并通过数值方法求得了表征结构失稳特征的临界载荷.数值结果表明,临界载荷随着半径与厚度比的增加而减小,随着功能梯度中间层的弹性模量的平均值的增加而增加. 展开更多

关键词 功能梯度材料 夹层圆柱壳 弹性稳定性 临界载荷 扭转屈曲

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轴向时变冲击载荷作用下直杆弹性动力屈曲研究 被引量：3

10

作者 韩大伟 王安稳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期181-185,共5页

基于应力波理论,用半解析半数值方法对轴向时变冲击载荷作用下的直杆进行研究,给出了一种利用压应力波前附加约束条件求解轴向时变载荷作用下直杆弹性动力屈曲问题的方法。以三角脉冲载荷作用下的直杆为例,对其临界屈曲长度、初始屈曲... 基于应力波理论,用半解析半数值方法对轴向时变冲击载荷作用下的直杆进行研究,给出了一种利用压应力波前附加约束条件求解轴向时变载荷作用下直杆弹性动力屈曲问题的方法。以三角脉冲载荷作用下的直杆为例,对其临界屈曲长度、初始屈曲模态和动力特征参数进行了求解,探讨了脉冲载荷峰值和载荷持续时间对临界屈曲长度和屈曲模态的影响。总结了三角脉冲载荷作用下直杆弹性动力屈曲的规律,并与阶跃载荷作用下的情况进行对比分析,结果与之前文献研究结果吻合良好。 展开更多

关键词 动力屈曲 弹性直杆 时变冲击载荷 临界屈曲长度 应力波

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非均匀轴向冲击载荷作用圆柱壳的弹塑性动力屈曲 被引量：1

11

作者 刘理 刘土光 +1 位作者 张涛 李天匀 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期508-512,共5页

本文对非均匀轴向冲击载荷作用下圆柱壳的弹塑性动力屈曲问题进行了研究。基于Hamilton变分原理导出圆柱壳的非轴对称运动方程 ,本构关系采用增量理论 ,借助增量数值算法求解动力方程组。讨论了非均匀轴向冲击圆柱壳的变形模态和临界屈... 本文对非均匀轴向冲击载荷作用下圆柱壳的弹塑性动力屈曲问题进行了研究。基于Hamilton变分原理导出圆柱壳的非轴对称运动方程 ,本构关系采用增量理论 ,借助增量数值算法求解动力方程组。讨论了非均匀轴向冲击圆柱壳的变形模态和临界屈曲载荷 。 展开更多

关键词 弹塑性动力屈曲 圆体力学 圆柱壳 非均匀冲击载荷 空投鱼雷 导弹入水

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圆柱薄壳的动相变屈曲行为 被引量：2

12

作者 李丹 唐志平 张会杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期345-350,共6页

利用MTS809材料试验机对TiNi圆柱薄壳进行了轴向动渐进相变屈曲实验,对轴向冲击下处于伪弹性状态的TiNi合金柱壳的动相变屈曲行为进行了数值模拟研究。结果表明,不同的加载强度将会激发出柱壳不同的动屈曲响应模态。当冲击速度较高时,... 利用MTS809材料试验机对TiNi圆柱薄壳进行了轴向动渐进相变屈曲实验,对轴向冲击下处于伪弹性状态的TiNi合金柱壳的动相变屈曲行为进行了数值模拟研究。结果表明,不同的加载强度将会激发出柱壳不同的动屈曲响应模态。当冲击速度较高时,柱壳两端首先形成轴对称环形相变屈曲波纹,并产生应力平台;随着马氏体含量不断增加,环形相变屈曲波纹逐渐贯穿整个壳体,名义应力缓慢抬升;当名义应变超过一定阈值时,对称环形屈曲模态突变为非轴对称块状屈曲模态,名义应力大幅下降。撞击速度为40 m/s的算例(含10%随机缺陷)与S.Nemat-Nasser等的实验结果很好吻合,说明本文中计算模型、方法和结果的有效性经过了实验的考核。结果还表明,相变耗能是TiNi柱壳吸收冲击能量的主要机制,适合制作可重复使用的高效吸能元件,并给出了相应的理想厚径比。 展开更多

关键词 固体力学 动相变屈曲 轴向加载 TiNi圆柱薄壳 伪弹性 相变吸能

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轴向冲击载荷下圆柱壳的塑性动力屈曲 被引量：13

13

作者 王安稳 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第6期1-7,22,共8页

对于轴向冲击载荷下圆柱壳的轴对称塑性动力屈曲问题,将临界应力和屈曲惯性项指数参数作为双特征参数求解.由相邻平衡准则导出失稳控制方程、边界条件和波阵面上的连续条件.由失稳瞬间的能量转换和守恒准则,导出波阵面上的一个屈曲变形... 对于轴向冲击载荷下圆柱壳的轴对称塑性动力屈曲问题,将临界应力和屈曲惯性项指数参数作为双特征参数求解.由相邻平衡准则导出失稳控制方程、边界条件和波阵面上的连续条件.由失稳瞬间的能量转换和守恒准则,导出波阵面上的一个屈曲变形约束方程.由此得出定量求解2个特征参数和动力屈曲模态的完备定解条件.关于屈曲应力和屈曲波数的理论计算结果与已有实验吻合良好. 展开更多

关键词 结构动力学 动力屈曲 圆柱壳 弹塑性波 双特征参数

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轴向脉冲载荷冲击下弹性圆柱壳动态屈曲中的竹节现象 被引量：1

14

作者 马建青 徐新生 +1 位作者 C.W.Lim 孙家斌 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期70-74,共5页

本文针对弹性圆柱壳在轴向脉冲载荷冲击下动态局部屈曲问题,提出一种新的方法,即哈密顿体系方法.通过构造哈密顿体系,在辛空间中将临界载荷和动态屈曲模态归结为辛本征值和本征解问题.发现圆柱壳屈曲的临界载荷被分为两类,其分别对应圆... 本文针对弹性圆柱壳在轴向脉冲载荷冲击下动态局部屈曲问题,提出一种新的方法,即哈密顿体系方法.通过构造哈密顿体系,在辛空间中将临界载荷和动态屈曲模态归结为辛本征值和本征解问题.发现圆柱壳屈曲的临界载荷被分为两类,其分别对应圆柱壳压缩屈曲和弯曲屈曲.辛本征解反映了局部的压缩屈曲模态和横向的弯曲屈曲模态.在物理上表现出壳体的压缩型竹节屈曲现象和弯曲型竹节屈曲现象.同时数值结果揭示了临界载荷和屈曲模态的规律及影响因素. 展开更多

关键词 圆柱壳 动态屈曲 竹节 脉冲载荷

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充满液体的薄壁圆柱壳在轴压作用下的弹塑性屈曲分析 被引量：1

15

作者 刘志芳 张善元 +1 位作者 程国强 雷建平 《太原理工大学学报》 CAS 1999年第6期559-562,共4页

对充满液体的薄壁圆柱壳经受轴向压缩时的屈曲载荷和屈曲模态进行了弹塑性屈曲分析。根据香利（ＦＲ Ｓｈａｎｌｅｙ）不卸载假定，推导了柱壳经受轴压和壳内液体的压力联合作用时弹塑性稳定方程，通过求解此方程得到了充满液体的封闭... 对充满液体的薄壁圆柱壳经受轴向压缩时的屈曲载荷和屈曲模态进行了弹塑性屈曲分析。根据香利（ＦＲ Ｓｈａｎｌｅｙ）不卸载假定，推导了柱壳经受轴压和壳内液体的压力联合作用时弹塑性稳定方程，通过求解此方程得到了充满液体的封闭圆柱壳发生轴对称屈曲时的临界载荷和屈曲波纹数。 展开更多

关键词 圆柱壳 轴向压力 弹塑性屈曲 充液圆柱壳

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余弦载荷作用下圆锥壳的动力屈曲研究 被引量：1

16

作者 潘希颖 王德禹 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第2期56-64,共9页

本文采用数值方法对圆锥壳在余弦载荷作用下的动力屈曲问题进行了探讨。利用非线性几何方程建立了锥壳的基本动力屈曲方程。采用级数展开和伽辽金法等方法对方程进行了简化,使之成为常微分方程。方程的求解则采用龙格库塔法,最后给出临... 本文采用数值方法对圆锥壳在余弦载荷作用下的动力屈曲问题进行了探讨。利用非线性几何方程建立了锥壳的基本动力屈曲方程。采用级数展开和伽辽金法等方法对方程进行了简化,使之成为常微分方程。方程的求解则采用龙格库塔法,最后给出临界冲击载荷值。 展开更多

关键词 动力屈曲 圆锥壳 冲击载荷

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圆柱壳轴向流固冲击屈曲与塑性失效的实验研究

17

作者 黄承义 郑际嘉 刘土光 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期60-64,共5页

通过对三种不同径厚比圆柱壳进行的流固冲击实验，分析了它们在流固冲击载荷下的动力响应特点，并与相应的高速撞击与静力屈曲实验作了简单的比较，分析了它们之间的异同点。

关键词 圆柱壳 冲击载荷 屈曲 倒塌 塑性失效

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外压对环肋圆柱壳轴向弹塑性动力屈曲的影响

18

作者 江松青 陈正翔 +1 位作者 李永池 郑际嘉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期7-14,共8页

采用增量理论 ,借助增量数值解法研究了复合加载 (轴向流 固冲击载荷 +径向均匀外压 )条件下环肋圆柱壳的弹塑性动力屈曲。采用类似B R准则和Southwell方法来确定临界载荷。

关键词 增量理论 复合加载 环肋圆柱壳 弹塑性动力屈曲 抗轴向冲击能力 外压

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圆柱壳在径向冲击载荷作用下的弹性脉冲屈曲 被引量：7

19

作者 黄承义 刘土光 郑际嘉 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1996年第8期735-741,共7页

当圆柱壳承受径向脉冲载荷时，如果其径厚比大于一特定值，圆柱壳将产生弹性动力屈曲．本文根据有关实验结果，假定变形模态，采用Ｌａｇｒａｎｇｅ方法分析了有限长薄圆柱壳（ａ／ｈ＝４８０）在余弦冲击载荷作用下的弹性脉冲动力屈曲... 当圆柱壳承受径向脉冲载荷时，如果其径厚比大于一特定值，圆柱壳将产生弹性动力屈曲．本文根据有关实验结果，假定变形模态，采用Ｌａｇｒａｎｇｅ方法分析了有限长薄圆柱壳（ａ／ｈ＝４８０）在余弦冲击载荷作用下的弹性脉冲动力屈曲．导出了动力屈曲方程组，借助数值方法求解方程，并与有关计算结果进行了比较． 展开更多

关键词 圆柱壳 冲击载荷 弹性动力屈曲 屈曲

全文增补中

两参数轴向冲击载荷作用下圆柱壳弹塑性动力屈曲 被引量：6

20

作者 顾王明 刘土光 +1 位作者 唐文勇 郑际嘉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期48-57,共10页

研究圆柱壳在两参数轴向冲击载荷下的弹塑性动力屈曲问题，基本控制方程由弹塑性连续介质中关于加速度的最小原理获得，本构关系采用增量理论。研究表明：屈曲过程可划分为两相，两相之间由临界时间ｔ￣＊表征，并分别讨论了应力波对屈... 研究圆柱壳在两参数轴向冲击载荷下的弹塑性动力屈曲问题，基本控制方程由弹塑性连续介质中关于加速度的最小原理获得，本构关系采用增量理论。研究表明：屈曲过程可划分为两相，两相之间由临界时间ｔ￣＊表征，并分别讨论了应力波对屈曲的影响，压缩波与弯曲波的相互作用及几何尺寸，材料参数，初始缺陷，载荷峰值及持续时间等诸多因素与动力屈曲的关系。 展开更多

关键词 圆柱壳 弹塑性 动力屈曲 冲击载荷

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