Vibration and buckling analyses of nanobeams embedded in an elastic medium

Boundary characteristic orthogonal polynomials are used as shape functions in the Rayleigh–Ritz method to investigate vibration and buckling of nanobeams embedded in an elastic medium. The present formulation is based on the nonlocal Euler–Bernoulli beam theory. The eigen value equation is developed for the buckling and vibration analyses. The orthogonal property of these polynomials makes the computation easier with less computational effort. It is observed that the frequency and critical buckling load parameters are dependent on the temperature, elastic medium, small scale coefficient,and length-to-diameter ratio. These observations are useful in the mechanical design of devices that use carbon nanotubes.

均布载荷作用下正交异性组合简支梁的弹性理论和数值研究

正交异性材料组合简支梁可以发挥由一种材料组合而成的单根梁所无法比拟的优势。文章采用弹性力学中的半逆解法,首先,基于弹性力学的基础假设,推导出了在均布载荷作用下正交异性组合简支梁的应力分析解析式。然后,运用ANSYS软件进行模型的数值模拟。将ANSYS模拟得到的结果与理论解析解的求解计算结果进行比较,进一步佐证理论解析解的可行性和准确性。最后,根据所研究的内容和结果对未来的研究方向进行展望,并对实际工程中的应用提出了一些比较合理的建议。

正交各向异性体梁弯曲的弹性理论

本文由文献[1]横观各向同性板的弯曲弹性理论关于二维问题的特例,通过比拟,得到了正交各向异性梁弯曲的弹性理论,文中给出了求解正交各向异性梁弯曲问题的一种方法.提出了一种新的深梁理论,并指出了考虑横向剪切变形影响的Reissner理论对于应力分量的近似程度较差.

折线型截面复合材料层合梁弯曲性能预测与分析

基于各向异性复合材料层合板弹性理论,研究空间折线型复合材料层合梁弯曲性能计算方法。首先推导了考虑铺层设计的翼缘板和腹板在局部坐标系下的刚度矩阵和本构关系,然后通过平行移轴原理建立折线型复合材料层合梁的整体抗弯刚度理论计算公式,在此基础上求出结构在竖向荷载作用下的挠度值。有限元与理论值对比表明本文的理论计算公式有较好的精度。此外,还分析了翼缘与腹板水平夹角及纤维纵横向铺层比对层合梁挠度的影响。结果表明:结构的挠度随夹角的增大而减小,且夹角越大理论值与有限元值越接近,而纤维纵横向铺层比的变化对结构挠度影响几乎可以忽略。该弯曲预测方法可用于计算Z型、槽型、工字型等空间折线型截面复合材料层合梁刚度和位移。

一种获得各向异性平面梁在任意荷载作用下弹性解的新方法

通过求解函数方程,给出了一种获得各向异性线性平面梁弹性解的新方法,该方法可以考虑任意形式的荷载以及各种端部支撑条件。将该方法与传统的逆解法或者半逆解法比较,其最大的好处在于不需要猜测应力函数的形式而直接获得问题的精确解。算例验证了该方法的正确性,同时也提供了一种求解平面梁承受任意荷载的新思路。