非保守力作用下可伸长简支梁的过屈曲

基于可伸长梁 (杆 )的大变形理论 ,建立了受沿轴线分布切向非保守力作用的可伸长简支梁的弹性过屈曲控制方程 .这是一个强非线性常微分方程边值问题 ,其中将变形后的轴线弧长作为基本未知量之一 ,使得求解区间仍然为梁的原长 .采用打靶法求解该边值问题 ,获得了数值意义上的精确解 ,给出了梁的过屈曲平衡路径及平衡构形 .结果表明 ,过屈曲平衡路径不是载荷的单调函数和单值函数 .对于机械载荷作用的细长梁 ,轴向伸长可以忽略 .

横向非均升温下弹性梁的热过屈曲

基于轴向可伸长梁的几何非线性理论和打靶法,研究了两端不可移简支弹性梁在横向非均匀分布升温场作用下的热弹性屈曲响应· 着重分析了横向升温变化对热过屈曲变形的影响,给出了相应的特性曲线· 数值结果表明,由于横向温度改变会产生热弯曲内力。

加热弹性杆的热过屈曲分析

基于轴线可伸长细杆的过屈曲变形几何理论,建立了两端轴向不可移的均匀加热直杆热弹性过屈曲行为的精确数学模型· 这是一个包含杆轴线弧长在内的多未知函数的强非线性一阶常微分方程两点边值问题· 采用打靶法和解析延拓法直接数值求解上述非线性边值问题,分别获得了两端横向简支和夹紧杆的热过屈曲状态解。

径向压力作用下功能梯度圆板的过屈曲

基于经典非线性板理论,研究了功能梯度圆板在均匀的径向压力作用下的轴对称过屈曲问题.假设功能梯度材料性质只沿板厚度方向,并呈成分含量的幂指数函数形式变化.推导了问题的控制方程,并用打靶法对其进行数值求解.利用数值结果考察了梯度材料性质以及边界条件对板过屈曲行为的影响.结果表明,功能梯度板的过屈曲行为与各向同性均匀板有很大区别,材料的梯度性质和边界条件都对其有重要影响.

轴向随动分布载荷作用下简支梁杆的过屈曲

基于可伸长梁的大变形理论,建立了受沿轴线分布切向随动载荷作用简支梁的弹性过屈曲控制方程。这是一个包含七个未知函数的强非线性常微分方程两点边值问题,其中将变形后的轴线弧长也作为基本未知量之一。采用打靶法和解析延拓法数值求解所得非线性边值问题,获得了梁的过屈曲平衡路径和平衡构形。结果表明,非保守载荷作用梁的平衡路径与保守载荷作用梁的平衡路径有着明显不同。

压杆过屈曲分析中轴线无伸长假设的定量讨论

基于轴线可伸长杆的过屈曲精确数学模型，采用打靶法对两端简支压杆过屈曲行为进行了数值分析，定量地给出了杆的轴向变形与其长细比之间的关系，并指出轴线不可伸长假设随着杆长细比的不断增大而趋于合理，当长比趋于无限大时，假设精确成立．

粘贴压电层功能梯度材料Timoshenko梁的热过屈曲分析

研究了上下表面粘贴压电层的功能梯度材料Timoshenko梁在升温及电场作用下的过屈曲行为。在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上,建立了压电功能梯度Timoshenko层合梁在热-电-机械载荷作用下的几何非线性控制方程。其中,假设功能梯度的材料性质沿厚度方向按照幂函数连续变化,压电层为各向同性均匀材料。采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得了在均匀电场和横向非均匀升温场内两端固定Timoshenko梁的静态非线性屈曲和过屈曲数值解。并给出了梁的变形随热、电载荷及材料梯度参数变化的特性曲线。结果表明,通过施加电压在压电层产生拉应力可以有效地提高梁的热屈曲临界载荷,延缓热过屈曲发生。由于材料在横向的非均匀性,即使在均匀升温和均匀电场作用下,也会产生拉-弯耦合效应。但是对于两端固定的压电-功能梯度材料梁,在横向非均匀升温下过屈曲变形仍然是分叉形的。

轴向力作用下非对称支承Euler-Bernoulli梁在过屈曲前后的横向自由振动

基于轴线可伸长杆的几何非线性理论 ,建立了Euler_Bernoulli梁在轴向载荷作用下过屈曲横向自由振动的精确模型 ,并采用打靶法数值求解了一端可移简支一端固定的Euler_Bernoulli梁在过屈曲前后的小振幅自由振动 ,获得了线性振动的响应。结果表明 ,轴向力对过屈曲前后梁的各阶固有频率均有影响。

加热弹性梁在热过屈曲构形附近的自由振动

基于轴向可伸长梁的几何非线性理论建立了弹性直梁在热过屈曲静态大变形附近自由振动的几何非线性模型。在小振幅振动假设下,简化得到热过屈曲梁线性振动的控制方程。采用打靶法分别获得了两端不可移简支(pinned-pinned)和两端固定(fixed-fixed)梁的前四阶固有频率与升温之间的特征关系曲线。数值结果表明,梁在未屈曲时,各阶频率都随升温而单调下降。在过屈曲后,两端不可移简支梁的前两阶频率随升温单调上升,三、四阶频率随升温而单调下降。但是,两端固定梁在过屈曲后的各阶频率都随升温而单调增加。因此,可以通过温度调控来实现对结构固有频率的调整。

可伸长变截面杆的弹性过屈曲模型及其数值解

在Kirchhoff基本假设下,基于轴线可伸长弹性杆的几何非线性理论,建立了一端简支另一端固定夹紧变截面直杆的过屈曲控制方程,并应用打靶法直接数值求解相应的强非线性边值问题,获得了数值意义上的精确解。

面内热载荷作用下功能梯度梁热过屈曲精确解

基于非线性经典梁理论和物理中面的概念,推导面内热载荷作用下功能梯度梁过屈曲问题的基本方程.将两个非线性方程化简为一个关于横向挠度的四阶非线性积分-微分方程.该方程与相应的边界条件构成微分特征值问题.直接求解该问题,得到功能梯度梁热过屈曲构形的闭合形式精确解,这个解是外加热载荷的函数.精确解显式地描述梁过屈曲后的非线性平衡路径,通过它可以更深刻地理解功能梯度梁的非线性变形现象.为了考察材料梯度和面内载荷的影响,给出一些数值算例,讨论梁在面内热载荷作用下的过屈曲行为.数值结果显示,面内热载荷作用下,材料性质介于陶瓷和金属之间的功能梯度梁,其挠度也在陶瓷和金属梁挠度之间.

激振力作用下周边夹紧圆板过屈曲构形附近的非线性振动

基于von Kármán薄板非线性理论,分析讨论了面内径向周期变化载荷作用下,周边可移夹紧圆板在过屈曲构形附近的轴对称非线性振动,利用Ritz kantorovich平均方法将von Kármán板方程组简化为非线性常微分方程组,并通过打靶法数值求解,利用数值结果考察了过屈曲构形、不同的激振力、激振频率以及自振振幅对振动响应的影响.

热过屈曲圆板的非线性自由振动

基于 Von karman方程和 Hamilton原理 ,研究了周边不可移加热圆形薄板在热过屈曲构形附近的非线性振动 。

经典梁热过屈曲问题的解析解

基于非线性经典梁理论,建立了控制轴向和横向变形的基本方程,将两个非线性方程化简为一个关于横向挠度的四阶非线性积分-微分方程。对于本文所考虑的三类边界条件,该方程与相应的边界条件构成了微分特征值问题;直接求解该问题,得到热过屈曲构形的解析解,该解是外加热载荷的函数。为考察热载荷以及边界条件的影响,根据得到的解析解给出了一些数值算例,讨论了梁过屈曲行为的性质。本文得到的解析解可用于验证或改进各类近似理论和数值方法。

非对称支承弹性杆的热过屈曲

本文基于轴线可伸长细杆的几何非线性理论，建立了一端固定夹紧另一端固定简支的均匀加热直杆热弹性过屈曲行为的精确数学模型。这是一个包含杆轴线弧长在内的多未知函数的强非线性一阶常微分方程两点边值问题。采用打靶法和解析延拓法直接数值求解上述非线性边值问题，获得了杆的热过屈曲状态解，给出了具有不同长细比杆的热过屈曲平衡路径。

组合环形板的屈曲和过屈曲

本文利用分支理论和打靶法系统地研究了由两种不同材料组合而成的环形板的轴对称弹性失稳.分析和研究了环形板发生屈曲和过屈曲的条件以及相应的过屈曲性态,并数值地研究了各种参数对组合环形板的稳定性的影响.

弹性基础上环形板的屈曲和过屈曲

基于von Kármán方程,本文利用打靶法系统地讨论了弹性基础上环形板的轴对称屈曲和过屈曲.

弹性圆板的热过屈曲

基于精确的圆薄板轴对称大挠度变形几何方程，建立了均匀加热圆板轴对称热弹性过屈曲问题位移形式的控制方程．采用打靶法和解析延拓法获得了连续依赖于温度载荷的圆板过屈曲状态解，给出了相应的数值结果．

拉压弹性模量不等材料杆的过屈曲分析

基于杆的过屈曲问题,考虑拉压弹性模量不等材料,建立位移形式的过屈曲控制方程.通过对压应力区和拉应力区的应力分析,推导内力和变形的物理关系,考虑非线性变形,研究拉压性能不同杆的过屈曲平衡路径.通过具体问题的数值结果,分析拉压弹性模量不等材料杆的过屈曲问题的力学特征.

热环境中夹层圆板的过屈曲分析

研究夹层圆板在非均匀升温下的几何非线性弯曲和过屈曲问题.基于层合板理论,以中面位移为基本未知量推导夹层圆板的非线性控制方程,采用打靶法对夹层圆板在周边不可移简支边界条件下的问题进行数值求解.得到夹层圆板在均匀升温下的屈曲和过屈曲响应,以及在非均匀升温下的非线性热弯曲和过屈曲构形,分析和讨论横向温度的变化对变形的影响.数值结果表明,刚度对夹层圆板的临界载荷有较大的影响.