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吸湿老化影响下天然纤维增强复合圆柱壳屈曲分析的辛方法 被引量:5
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作者 张俊霖 倪一文 +3 位作者 李庆东 仝真真 周震寰 徐新生 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第12期1238-1247,共10页
针对一类天然纤维增强复合(natural fiber reinforced composite,NFRC)圆柱壳的屈曲问题展开研究,基于Reissner壳体理论和辛方法,建立了轴压NFRC圆柱壳在Hamilton体系下的屈曲控制方程.将原问题归结为辛空间下的辛本征问题,通过求解辛... 针对一类天然纤维增强复合(natural fiber reinforced composite,NFRC)圆柱壳的屈曲问题展开研究,基于Reissner壳体理论和辛方法,建立了轴压NFRC圆柱壳在Hamilton体系下的屈曲控制方程.将原问题归结为辛空间下的辛本征问题,通过求解辛本征值和本征解可以直接获得高精度的临界载荷和解析的屈曲模态.数值算例分析了NFRC材料的吸湿老化过程对辛本征解表达式的影响,并详细讨论了老化时间、纤维含量和几何参数对NFRC圆柱壳屈曲行为的影响. 展开更多
关键词 辛方法 圆柱壳 临界载荷 屈曲 天然纤维增强复合材料 湿热老化
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密度梯度柱壳链的弹性波传播特性研究 被引量:2
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作者 彭克锋 郑志军 +1 位作者 周风华 虞吉林 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2131-2139,共9页
均匀圆柱壳链可以调控弹性波传播,引入密度梯度有望进一步提高波形调控能力.通过建立密度梯度柱壳链的细观有限元模型和连续介质模型,研究了密度梯度柱壳链的弹性波传播特性.通过将密度梯度柱壳链等效为变密度连续介质弹性杆,建立了其... 均匀圆柱壳链可以调控弹性波传播,引入密度梯度有望进一步提高波形调控能力.通过建立密度梯度柱壳链的细观有限元模型和连续介质模型,研究了密度梯度柱壳链的弹性波传播特性.通过将密度梯度柱壳链等效为变密度连续介质弹性杆,建立了其在应力脉冲作用下的控制方程.运用拉普拉斯积分变换方法,考虑杆中密度遵循线性分布,获得了方程的解析解.以三角形应力脉冲作用为例,通过与细观有限元模拟结果比较,发现解析解可以较好地预测梯度柱壳链中载荷的演化趋势.正梯度链中载荷峰值随着波传播逐渐增大,负梯度链中载荷峰值随着波传播逐渐减小.正梯度链支撑端峰值载荷高于均匀链,负梯度链支撑端峰值载荷低于均匀链,这表明相较于均匀柱壳链,密度梯度柱壳链可以在更大范围内对波形进行调控.线性密度梯度参数对梯度柱壳链的波形调控能力影响较大,梯度参数越小,传递到支撑端的峰值载荷越小;相反,梯度参数越大,支撑端的峰值载荷越大.建立的理论模型及其解析解为研究梯度柱壳链中应力波传播规律及揭示载荷调控机理提供了理论基础. 展开更多
关键词 波形调控 梯度柱壳链 应力脉冲激励 连续介质模型 解析解
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钢板拉伸颈缩致断裂的应变局部化过程 被引量:4
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作者 任春影 万印 +1 位作者 初广香 王焕然 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期150-155,共6页
利用MTS810实验机和Zwick HTM5020高速拉伸实验机对钢板进行不同应变率加载下的拉伸实验。利用数字图像相关性方法 (Digital Image Correlation,DIC)对拉伸过程中试件表面的应变场进行分析,得到标距段和颈缩区两个区域沿拉伸方向的平均... 利用MTS810实验机和Zwick HTM5020高速拉伸实验机对钢板进行不同应变率加载下的拉伸实验。利用数字图像相关性方法 (Digital Image Correlation,DIC)对拉伸过程中试件表面的应变场进行分析,得到标距段和颈缩区两个区域沿拉伸方向的平均应变历史曲线,其结果显示两曲线的分离时刻即为非局部化颈缩起始点;该分离时刻点与准静态下的Considere判据和动态下的Batra理论得到的颈缩点一致。DIC分析云图形象的显示了试样拉伸过程中从颈缩开始致断裂的应变局部化演化过程。提取云图中典型位置的应变分布曲线,获得不同时刻相同位置的真应变大小。此外,试样的局部断裂应变随应变率的增加而增大。 展开更多
关键词 数字图像 非局部化颈缩点 Considere判据 Batra判据 颈缩致断裂过程 局部断裂应变
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横向约束槽钢截面柱畸变屈曲分析 被引量:2
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作者 吴梦景 李佰树 朱珏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期589-594,I0008,I0009,共8页
提出了用于计算冷弯薄壁槽钢柱畸变屈曲临界应力的加劲板模型。在加劲板模型中,腹板视为板单元,而翼缘和卷边则假设为在腹板两端施加的角加劲肋,因此槽钢截面构件可视为腹板(板)与翼缘-卷边(角加劲)组成的加劲板。通过加劲板模型,可以... 提出了用于计算冷弯薄壁槽钢柱畸变屈曲临界应力的加劲板模型。在加劲板模型中,腹板视为板单元,而翼缘和卷边则假设为在腹板两端施加的角加劲肋,因此槽钢截面构件可视为腹板(板)与翼缘-卷边(角加劲)组成的加劲板。通过加劲板模型,可以考虑腹板与翼缘-卷边之间相互约束效应,并基于最小势能原理,推导出构件畸变屈曲临界应力计算公式。为了验证加劲板模型的正确性,以槽钢柱为例,对选用的构件进行畸变屈曲临界应力计算,并与有限条程序计算结果进行比较,平均误差为4.0%,从而验证了本文模型的正确性。 展开更多
关键词 冷弯薄壁槽钢 畸变屈曲 加劲板模型 解析解
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可调热膨胀系数的复合材料层合结构预测与设计 被引量:6
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作者 吴欣歌 何智海 +1 位作者 赵思宇 黄栩浩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期636-642,共7页
本研究基于层合结构理论,提出了复合材料层合结构等效热膨胀系数预测模型。该模型既适用于对称铺设层合结构,也适用于反对称层合结构的等效热胀系数预测。同时,以碳纳米管增强复合材料层合结构为研究对象,针对反对称角铺设类型,对其等... 本研究基于层合结构理论,提出了复合材料层合结构等效热膨胀系数预测模型。该模型既适用于对称铺设层合结构,也适用于反对称层合结构的等效热胀系数预测。同时,以碳纳米管增强复合材料层合结构为研究对象,针对反对称角铺设类型,对其等效热胀系数进行计算。计算结果显示,由于层间拉伸-弯曲-剪切耦合效应的影响,采用特定的铺设角度如(35/-35)3 T,(55/-55)3 T,碳纳米管层合结构能够在整体上呈现负热膨胀特性。这不但拓展了该类结构的服役工况,也为负热膨胀结构设计提供新的设计思路。 展开更多
关键词 等效热膨胀系数 解析模型 碳纳米管增强层合结构 负热膨胀系数
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