动力屈曲

摘要： 采用有限元方法分析了矩形脉冲荷载作用下功能梯度石墨烯增强复合材料拱的动态力学响应,提出了通过参考比较拱静态屈曲路径和拱动态位移响应峰值来判断拱动力屈曲荷载和临界时间的方法。在此基础上,通过参数研究,详细分析了GPLs分布模式、质量分数、形状尺寸及荷载持续时间对拱动态响应的影响。结果表明:很少掺量的GPLs即可显著提高拱的动力屈曲荷载,X型GPLs分布模式对拱动力稳定性的增强效果最好,在其他参数不变的情况下,表面积越大且厚度越薄的GPLs的增强效果越明显。

摘要： 基于能量法,考虑应力波效应,研究了刚性质量块撞击圆柱壳的屈曲问题.建立拉格朗日函数,将其和计算获得的符合边界条件的准试函数代入第二类拉格朗日方程,得到二阶线性偏微分方程,分析方程解的特性,得到刚性质量块撞击圆柱壳屈曲临界速度的解析表达式.算例分析讨论了临界长度、冲击质量、轴向模态数、环向模态数、径厚比对屈曲的影响.结果 表明:应力波效应、初始冲击动能、径厚比对圆柱壳的动力屈曲有明显影响;高速冲击易激发屈曲的高阶模态、也容易在径厚比较小时激发圆柱壳的屈曲.

摘要： 潜器在航行时有可能与礁石、冰山、其他潜器等发生碰撞事故,碰撞会导致潜器部分结构出现受损、变形、发生屈曲等情况.近年以来,耐压结构在碰撞下的动力屈曲问题引来众多学者的关注与研究.本文利用有限元软件Ansys/Ls-dyna对钛合金耐压壳在碰撞下的动力屈曲展开研究,分析撞击速度对耐压壳动力屈曲的影响.结果表明:在撞击速度达到使耐压壳发生屈曲前,碰撞过程中的最大碰撞力与平均碰撞力的比值可能不变;在不考虑其他因素(耐压壳的厚度,弹性模量,静水压力等)对碰撞力影响的前提下,撞击速度在达到使耐压壳发生动力屈曲前,与最大碰撞力和平均碰撞力近乎呈线性关系.

摘要： 液压顶升机广泛应用于矿山、建筑等工程领域,为防止液压顶升机在顶升过程和维持顶升过程中出现设备故障而发生事故,需要添加支垫物作为保险装置,随着顶升作业的进行,支垫物的高度要不断调整,这种方式既不方便又不安全。为此设计了具有自动跟随保险装置的液压顶升机,针对设计的具有自动跟随保险装置的液压顶升机,应用Ansys Ls-Dyna进行了冲击稳定性分析,得到了保险装置螺杆组合挠度和等效应力的变化规律以及螺杆组合产生的动力屈曲形态。分析结果表明螺杆组合可以承受重物在一定距离内的冲击作用,分析得到顶升过程中承重顶板与重物之间可存在的最大距离,为顶升机跟随控制设计提供了理论依据。

摘要： 对复合材料细长柱在轴向冲击荷载下的动力屈曲问题进行了研究.基于单层材料本构方程及D'Ale-mbert原理,建立了结构轴向及横向耦合振动方程.用Laplace变换得到轴向运动解析解,并用Galerkin法对结构横向振动进行求解.用数值方法讨论了冲击质量、冲击速度,复合材料铺层角等对结构临界动力屈曲时间及冲击物与结构接触时间的影响.结果表明随着冲击质量、冲击速度,复合材料铺层角增大,结构动力屈曲时间减小;冲击速度,铺层角对冲击块与结构的接触时间无影响.

摘要： 基于Kirchhoff薄板理论与Vogit应变假设,用Hamilton原理,得到面内载荷作用下材料物性参数服从幂律分布的功能梯度板动力屈曲控制方程.联合使用分离变量法和试函数法,获得了功能梯度板在满足边界条件下的动力屈曲临界载荷解析表达式和屈曲解.数值计算讨论了功能梯度板的几何尺寸、梯度指数、屈曲模态阶数以及材料构成对临界载荷的影响.结果表明:功能梯度板的动力屈曲临界载荷随临界长度的增大呈指数式下降,随厚度的增大而增大,随梯度指数k的增大而减小,且k值在区间(0,1)内对临界载荷影响较大.动力屈曲临界载荷随构成材料的弹性模量、泊松比以及模态阶数的增大而增大,且弹性模量影响较为明显.面内载荷越大,越容易激发功能梯度板产生高阶屈曲模态.边界条件对功能梯度板的屈曲模态影响较大.

摘要： 假设功能梯度材料Timoshenko梁各项物性参数只沿厚度方向按幂函数进行连续变化,研究了功能梯度材料Timoshenko梁的动力屈曲.基于一阶剪切理论,采用Hamilton原理推导出轴向载荷作用下,功能梯度材料Timoshenko梁动力屈曲的控制方程.利用里兹法与棣莫弗公式相结合,获得了功能梯度材料Timoshenko梁在夹支-固支边界条件下动力屈曲临界载荷的解析表达式和屈曲解.应用MATLAB编程计算,讨论了功能梯度材料Timoshenko梁的几何尺寸、梯度指数、模态数、材料构成、泊松比以及弹性模量对临界载荷的影响.结果表明:功能梯度材料Timoshenko梁动力屈曲临界载荷随梁长度的增大而减小,随着梯度指数的增大而减小,随模态数的增大而增大,说明冲击载荷越大,高阶模态越容易被激发;随着泊松比和弹性模量的增大而增大,且泊松比的影响较小,而弹性模量的影响较大.由于剪切项的影响,临界载荷-临界长度的关系曲线在加载端变化趋势平缓.随着模态数的增大,梁的屈曲模态越为复杂.

摘要： 本文基于Abaqus/Standard弧长法和阻尼因子法、Abaqus/Explicit和Budiansky-Roth动力屈曲准则计算轴压和径向均布外压耦合作用下金属薄壁光筒圆柱壳非线性静力及动力屈曲特性,通过与实验及Southwell方法对比验证了数值方法的有效性.采用数值方法分析了轴压与径向均布瞬态外压耦合作用下网格加筋圆柱壳动力屈曲特性,针对瞬态外压载荷峰值和脉宽特点,通过不同搜索方法得到了载荷时间特性对网格加筋圆柱壳动力屈曲临界失稳线的影响.结果表明:瞬态外压载荷脉宽在结构一阶固有周期附近时,动力屈曲临界载荷随着脉宽的增加迅速下降;当载荷脉宽超过结构一阶固有周期时,临界载荷和屈曲波纹数随脉宽增加而减小;当载荷脉宽远超过结构一阶固有周期时,动力屈曲临界载荷趋近于静力屈曲临界载荷.

摘要： 为求取高承台桩基在动力作用下某节点的动力位移图并利用B-R准则判断高承台桩基的稳定性.提出一种将有限元模型应用于高承台桩基的动力屈曲分析的简化方法,将计算得到的结果与相应的基于伽辽金法理论建立的简化法高承台基桩的非线性动力屈曲问题的基本方程式,利用四阶Runge-Kutta法进行求解的结果进行对比,验证该简化有限元法的正确性及适用性.通过建立不同桩径、桩长及桩的埋土深度的模型并进行分析对比.研究结果表明:该简化有限元法应用于高承台基桩的动力屈曲的分析具有一定的可行性及实用性,为高承台桩基的动力屈曲分析提供了一种新的方法途径.%In order to obtain the dynamic displacement diagram of a node under the dynamic Bucking Analysis of Pile Fountdations with Elevated Capsand use the B-R criterion to judge the stability of the pile foundation of the high bearing platform. This paper presents a simplified method to apply the finite element model to the dynamic buckling analysis of the pile foundation with high bearing platform. The basic equations of the nonlinear dynamic buckling problem of the high pile foundation pile based on the Galerkin method are established. The results of the fourth-order Runge-Kutta method are used to verify the correctness and applicability of the simplified finite element method. The model of pile foundation with different pile diameter, pile length and pile is established and analyzed. The results show that the simplified finite element method has a certain feasibility and practicability for the dynamic buckling analysis of high pile foundation pile. Which provides a new method for the dynamic buckling analysis of the pile foundation.

摘要： 考虑应力波效应,通过Hamilton原理得到轴向阶跃荷载下复合材料圆柱壳非轴对称动力屈曲控制方程.根据圆柱壳周向连续性设出径向位移的周向函数形式,使用分离变量法得到应力波反射前复合材料圆柱壳动力屈曲临界荷载解析解及屈曲模态,将该结果与里兹法所得结果进行了对比,结果表明两种方法所得临界荷载差值等于转动惯性的影响项.用MATLAB软件编程分析了径厚比、铺层角度等因素对临界荷载的影响.结果表明转动惯性对圆柱壳动力屈曲临界荷载的影响可以忽略,环向模态数越大,临界荷载越大且对应的屈曲模态图越复杂.%Considering effects of stress wave,the governing equation for non-axisymmetric dynamic buckling of composite cylindrical shells under an axial step load was derived using Hamilton principle.The expression of radial displacement function along the circumferential direction was assumed according to its continuity along the circumferential direction.The analytical solution to the critical load of the dynamic buckling of a composite cylindrical shell and its buckling modes were derived with the variable separation method before the reflection of stress wave.Comparing the critical load with that gained with Ritz method,it was shown that the difference between the two critical loads is equal to the influence term due to rotary inertia.The influences of diameter-thickness ratio,and ply orientation,etc.on the critical load were analyzed with a self-compiled MATLAB-based code.The results showed that the effect of rotary inertia on the critical load can be neglected;the higher the circumferential mode order,the larger the critical load and the more complex the corresponding buckling mode shape.

摘要： 本文基于哈密顿原理发展了一种精确的辛解析方法,用以研究热环境下功能梯度材料(FGM)圆柱壳受扭转冲击荷载作用时的动力屈曲行为.分析中考虑了功能梯度材料属性的温度相关性,并假定有效材料属性沿壳体厚度方向连续变化.根据Donnell壳体理论,从应力波传播的角度发出,建立了问题的低阶微分控制方程,既哈密顿正则方程.获取屈曲临界载荷和屈曲模态的关键转化为辛本征值和本征向量的求解.讨论了边界条件,几何参数,FGM材料参数和环境温度场对动力屈曲特征参数的影响情况.研究结果表明,面内边界条件对扭转动力屈曲行为的影响较小,而壳体厚度、材料组份分布和温度场变化对结果的影响较为明显.

摘要： 本文使用ABAQUS/Explicit模拟了刚体横向冲击弹塑性工形截面梁动力屈曲过程,考虑了弹塑性应力波传播和反射,提出了弹塑性工形截面梁动力屈曲的判断准则,并使用该准则得到了焊接工字形钢梁在不同质量物体冲击作用下屈曲发生的临界冲击速度.

摘要： 利用LS-DYNA非线性有限元程序,对金属圆柱壳在径向均布冲击荷载冲击下动力屈曲问题进行了数值计算.将径向冲击荷载简化为无上升段的三角形瞬态动荷载,并按均布荷载施加到圆柱壳上.通过数值计算,分析了荷载作用时间对圆柱壳结构动力响应的影响.并根据Budiansky-Roth动力屈曲准则,确定了不同载荷作用时间条件下圆柱壳发生屈曲时的临界荷载.进而对圆柱壳的动力屈曲性态进行了分析,结果表明径向均布三角形冲击荷载作用下圆柱壳出现三种动力响应状态:弹塑性动力响应、动力屈曲状态和动力失效模式.

摘要： 基于Hamilton变分原理导出圆柱壳的运动方程，采用本构关系的增量理论，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过程和冲击性态有较大的影响。最后讨论径向压力和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。

摘要： 用分子动力学方法和弹性动力学方法研究了纳米铜线的动力屈曲,并对两种方法进行了比较.在分子动力学模拟中,采用内嵌原子势描述纳米铜线的原子间相互作用.模拟了不同载荷下纳米铜线的动力屈曲型态.用弹性动力学理论分析了应力波传播对纳米铜线的动力屈曲的影响,并与分子动力学模拟的结果进行了比较.

摘要： 本文介绍了在进行动力屈曲实验中超薄壁钢管出现的特殊屈曲行为,在实验中观察到随着径厚比的增加,折屈边数有相应增加的趋势,并且存在过渡区.

摘要： 该文报异了圆柱壳在轴向冲击和扭转冲击作用下动力屈曲的一些实验和分析结果，同时对充满足液体的圆柱腔在轴向冲击作用下的屈曲过程和机理进行了探索性的研究，得到了些与内空的圆柱壳相比明显不同的特征。

摘要： 本文使用ABAQUS中显式动力积分的方法，考虑应力波传播的影响，在对杆引入初始缺陷后，跟踪了直杆在刚体轴向撞击下弹塑性屈曲的全过程，比较了弹性杆和弹塑性杆的屈曲形式、屈曲荷载和屈曲时刻.分析了冲击质量比，冲击速度，初始缺陷，以及杆的约束条件等时杆的屈曲的影响.

摘要： 本文讨论了不同材料模型、几何尺寸(壳长和壳体厚度)、冲击速度、应变率以及初始缺陷对圆柱壳动态屈曲响应的影响.利用LS-DYNA大型动力软件对轴向冲击作用下圆柱壳的动力屈曲的全过程进行了计算机模拟,给出了屈曲模态发展过程以及指定时刻的应变沿壳长分布图等.本文研究表明,材料塑性硬化模量对圆柱壳的屈曲模式的影响较大.同时几何尺寸、冲击速度、材料应变率敏感性以及初始缺陷都会对圆柱壳屈曲模式产生一定的影响.

摘要： 本文用Hamilton原理导出了直杆动态屈曲的控制方程和波阵面处的边界条件.对屈曲运动方程定性分析表明,动力参数入的取值范围规定了解的性质,当λ＜0时对应着屈曲运动.直接展开含双参数的特征行列式可得到不同边界条件下的动态临界屈曲载荷,其值与实验值基本相符.

摘要： 本发明涉及一种复合屈曲梁/板负刚度动力吸振器的大载荷高阻尼减振器，减振器内嵌有动力吸振器，其中，减振器包括上连接件、弹性元件、下连接件，弹性元件连接在上连接件和下连接件之间；所述动力吸振器包括依次设置的弹性体、质量块和复合屈曲梁/板结构，所述弹性体与所述上连接件连接；所述复合屈曲梁/板结构包括负刚度元件，所述负刚度元件与所述质量块连接；当所述减振器在额定载荷作用下，会同时压缩所述弹性元件和所述动力吸振器，使得所述复合屈曲梁/板结构处于负刚度工作点。本发明在减振器内嵌有动力吸振器，并采用负刚度元件来提供等效的惯性力，通过该技术措施使提出的减振器满足宽频带隔振、以较小的质量实现在峰值处的高阻尼。

摘要： 一种模态法引入初始缺陷海底管线整体屈曲二维动力模拟方法：根据海底管线的几何和物理力学参数应用有限元软件ABAQUS，计算海底管线特征屈曲模态；根据海底管线与海底土体的几何参数和物理力学应用有限元软件ABAQUS，重新建立用于动态屈曲分析的模型，并引入海底管线的初始缺陷；显示动力法分析海底管线的动态整体屈曲过程。本发明可以有效的模拟细长的海底管线结构；并引入完全光滑的初始缺陷，避免应力集中，同时通过叠加引入海底管线的诸多模态可达到模拟真实高阶模态初始缺陷的目标；而且可以模拟海底管线在高温高压下的动态变化过程，对海底管线整体屈曲计算具有很好的收敛性，使得计算结果更能反映真实情况。

摘要： 本发明公开了一种基于分子动力学的利用kirigami控制二硫化钼后屈曲形貌的方法，该方法主要特点在于：借助分子动力学理论和仿真计算软件证明了利用kirigami控制二硫化钼后屈曲形貌的可行性。该方法另辟蹊径控制后屈曲形貌，不同于传统基于改变构件外观尺寸的方法，创造性的利用不同kirigami类型来控制纳米级尺度后屈曲形态，原理简单，测量精确，为检测纳米尺度屈曲变形的实际应用提供依据和基础，因而具有广泛应用前景和指导价值。

摘要： 本发明涉及一种复合屈曲梁/板负刚度动力吸振器的大载荷高阻尼减振器，减振器内嵌有动力吸振器，其中，减振器包括上连接件、弹性元件、下连接件，弹性元件连接在上连接件和下连接件之间；所述动力吸振器包括依次设置的弹性体、质量块和复合屈曲梁/板结构，所述弹性体与所述上连接件连接；所述复合屈曲梁/板结构包括负刚度元件，所述负刚度元件与所述质量块连接；当所述减振器在额定载荷作用下，会同时压缩所述弹性元件和所述动力吸振器，使得所述复合屈曲梁/板结构处于负刚度工作点。本发明在减振器内嵌有动力吸振器，并采用负刚度元件来提供等效的惯性力，通过该技术措施使提出的减振器满足宽频带隔振、以较小的质量实现在峰值处的高阻尼。

摘要： 本发明提供了一种网格加筋圆柱壳动力屈曲向静力屈曲等效方法，属于结构力学中结构动力屈曲与结构静力屈曲领域，包括：(1)网格加筋圆柱壳动力及静力屈曲参数化建模和计算，得到屈曲模态、临界载荷和载荷剩余系数。(2)静力屈曲模态与动力屈曲模态相似度计算。(3)与动力屈曲模态匹配度最高的静力屈曲模态智能搜索算法。(4)与动力屈曲模态和载荷剩余系数一致的等效静力载荷计算方法。本发明提供的网格加筋圆柱壳动力屈曲向静力屈曲等效方法可根据动力屈曲模态和载荷剩余系数一致确定等效的静力载荷，该载荷可在动力屈曲实验条件限制的情况下指导开展相关静力屈曲实验，降低实验成本和实验条件要求。

摘要： 本发明公开了一种实现单层网壳结构在地震作用下单杆的动力屈曲判断及其设计方法，在对网壳结构地震作用下的动力稳定分析过程中，对提前发生动力屈曲的单杆进行了判断和重新设计，并对重新设计的网壳结构进行了动力稳定分析，网壳结构的显著地提高了整体稳定承载能力，并显著提网壳结构的抗震性能。

摘要： 本发明提供了一种网格加筋圆柱壳动力屈曲向静力屈曲等效方法，属于结构力学中结构动力屈曲与结构静力屈曲领域，包括：(1)网格加筋圆柱壳动力及静力屈曲参数化建模和计算，得到屈曲模态、临界载荷和载荷剩余系数。(2)静力屈曲模态与动力屈曲模态相似度计算。(3)与动力屈曲模态匹配度最高的静力屈曲模态智能搜索算法。(4)与动力屈曲模态和载荷剩余系数一致的等效静力载荷计算方法。本发明提供的网格加筋圆柱壳动力屈曲向静力屈曲等效方法可根据动力屈曲模态和载荷剩余系数一致确定等效的静力载荷，该载荷可在动力屈曲实验条件限制的情况下指导开展相关静力屈曲实验，降低实验成本和实验条件要求。

摘要： 本发明涉及一种液压加载的抽油杆柱横向振动与动力屈曲模拟装置，包括液压加载组件、受载组件、外管、夹持与测量组件、杆柱试件和底架；所述杆柱试件处在外管之中，两端分别连接液压加载组件和受载组件，所述外管由夹持组件固定，沿长度均匀安装有测量组件；所述液压加载组件设有拉压力传感器和直线位移传感器；所述受载组件设有静态扭矩传感器。本发明的优点在于既能观察杆柱试件在实验过程中的屈曲状态，又能模拟杆柱试件拉伸压缩过程的横向振动和屈曲的耦合作用，液压加载还可以控制系统输出载荷更贴合随时间变化的预设曲线。

摘要： 本发明公开了一种实现单层网壳结构在地震作用下单杆的动力屈曲判断及其设计方法，在对网壳结构地震作用下的动力稳定分析过程中，对提前发生动力屈曲的单杆进行了判断和重新设计，并对重新设计的网壳结构进行了动力稳定分析，网壳结构的显著地提高了整体稳定承载能力，并显著提网壳结构的抗震性能。

摘要： 本发明公开了一种考虑几何缺陷的细长金属拱结构动力屈曲快速计算方法，该计算方法包括：对金属拱结构进行参数化建模，得到第一建模模型；在第一建模模型上施加第一集中力，计算前N阶平面内特征屈曲荷载和特征屈曲模态；引入其中一阶特征屈曲模态作为第一建模模型的初始几何缺陷，对得到的第二建模模型进行非线性静力屈曲全过程分析，得到第二建模模型的荷载‑位移变化曲线和总势能‑位移变化曲线，根据得到的曲线判定第二建模模型的动力屈曲临界荷载。本发明提供的方法可根据一次非线性静力屈曲计算确定相应阶跃动力作用下金属拱结构的动力屈曲临界荷载，达到快速计算的目的，避免复杂耗时的动力响应计算，提高计算效率和降低计算成本。