热-压电效应对轴压混合层合圆柱曲板后屈曲的影响

基于Kármán-Donnell型非线性壳体方程,给出带压电作动器混合层合圆柱曲板在机械荷载、电荷载和热荷载作用下的后屈曲分析。假定温度场为均匀分布,电场仅有沿板厚方向的分量E_Z,且假定材料性能常数与温度和电场的变化无关。将壳体屈曲的边界层理论推广到混合层合圆柱曲板受复合荷载作用的情况。相应的奇异摄动法用于确定圆柱曲板的屈曲荷载和后屈曲平衡路径。分析中同时考虑非线性前屈曲变形和初始几何缺陷的影响。数值算例给出完善和非完善,含整体覆盖或内埋压电作动器正交铺设层合圆柱曲板的后屈曲平衡路径。讨论了温度变化、控制电压、铺层方式、面内边界条件和初始几何缺陷等各种参数变化的影响。

复合材料层合剪切圆柱曲板在侧压作用下的后屈曲

基于Reddy高阶剪切变形理论的Karmam-Donnell型非线性壳体方程,给出复合材料层合剪切圆柱曲板在侧压作用下的后屈曲分析。将壳体屈曲的边界层理论推广到复合材料层合剪切圆柱曲板受侧压作用的情况。相应的奇异摄动法,用于确定圆柱曲板的屈曲荷载和后屈曲平衡路径。分析中同时考虑非线性前屈曲变形和初始几何缺陷的影响。数值算例给出完善和非完善,中等厚度正交铺设层合圆柱曲板的后屈曲荷载-挠度曲线。讨论了横向剪切变形,曲板几何参数,铺层数,铺展方式和初始几何缺陷等各种参数变化的影响。

圆柱壳限制失稳的实验研究

采用高分子高弹性材料Mylar薄膜制作衬壳,其外侧的刚性限制为钢制圆柱筒壳,两端用加强环压紧以模拟边界条件。用气压加载模拟圆柱壳受周向均匀压力,观察衬壳的屈曲过程,同时测量衬壳的临界载荷。实验测量结果与有限元计算的结果符合较好。另外还通过人为制造不同初始缺陷和变换不同壳体长度,研究了限制失稳临界载荷与初始缺陷及不同长度的关系。结果表明圆柱薄衬壳受侧向外压的限制失稳临界载荷比自由失稳临界载荷有很大提高。

关于圆柱壳几何缺陷分析中傅立叶级数选取的探讨(英文)

圆柱壳屈曲一般对壳壁上微小几何缺陷的型式和幅值均十分敏感.为了能将缺陷的不同分量和圆柱壳的结构特征联系起来以及研究缺陷各分量对壳屈曲强度的影响,缺陷通常采用傅立叶级数分解.然而,大多数先前的研究选取不适当的傅立叶级数得到不正确的结果.本文首先考察傅立叶级数的数学描述基础,进而讨论不同傅立叶级数在描述不同型式几何缺陷的表现,从而得出如何选取适当的傅立叶级数用来描述圆柱壳几何缺陷的结论.采用这些适当的傅立叶级数,能更好地了解圆柱壳几何缺陷的特征分量以及这些分量对壳体屈曲强度的影响.

湍流激励下单双层圆柱壳振动特性对比

基于随机理论,采用半解析半数值方法,以单双层圆柱壳模型为例,计算了湍流激励下单双层圆柱壳的输入功率谱密度和振动速度功率谱密度,对比分析了单双层圆柱壳的振动特性.结果表明:随着航速增高,湍流脉动压力激起壳体表面振动速度的自功率谱密度幅值变大,趋势基本相同;同一航速下,湍流脉动压力作为面分布力作用在壳体外表面上,由于双壳体的外壳较薄,因此双壳体振动速度响应大于单壳体的.