撞擊物作用下層合中厚淺球殼的非線性動(dòng)力性能分析.pdf

1、本論文基于淺球殼的非線性理論和彈性接觸力學(xué), 以撞擊物作用下的層合中厚淺球殼為研究對象, 系統(tǒng)地探討了層合中厚淺球殼的非線性振動(dòng)、非線性動(dòng)力響應(yīng)和動(dòng)力屈曲問題, 取得了一定的研究成果，這些成果具有較為重要的理論意義和一定的工程應(yīng)用價(jià)值。論文的主要研究內(nèi)容如下。 基于非線性扁殼理論，建立了橫觀各向同性淺球殼在其頂部受集中載荷作用的非線性運(yùn)動(dòng)微分方程，根據(jù)Herz 定律，考慮撞擊物與淺球殼之間的彈性接觸效應(yīng)，確定了殼體在其接觸處承受

2、的法向沖擊力。采用正交配點(diǎn)法與時(shí)間增量法對此非線性動(dòng)力問題求解。算例中，討論了撞擊物的速度以及殼體的幾何參數(shù)對淺球殼非線性動(dòng)力響應(yīng)的影響。 基于非線性殼理論，考慮橫向剪切變形的影響，建立了正交鋪設(shè)層合中厚淺球殼在任一位置受法向撞擊載荷作用的非線性運(yùn)動(dòng)微分方程，并采用有限差分法與時(shí)間增量法對此非線性動(dòng)力問題求解。算例中，討論了撞擊物的速度、殼體的幾何參數(shù)以及接觸點(diǎn)的位置對淺球殼非線性動(dòng)力響應(yīng)的影響。 基于Talreja 張

3、量內(nèi)變量損傷模型，應(yīng)用不變量理論，建立了垂直于纖維方向基體開裂及平行于纖維方向基體開裂的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合中厚淺球殼的損傷本構(gòu)關(guān)系。并將Kachanov 損傷演化方程應(yīng)用到上述損傷本構(gòu)關(guān)系中，建立了受物體撞擊作用下的含損傷纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合中厚淺球殼的動(dòng)力學(xué)模型。綜合應(yīng)用有限差分法、Newmark 法及迭代法，求解了考慮損傷效應(yīng)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合中厚淺球殼的非線性動(dòng)力學(xué)問題, 具體討論了含損傷纖維增強(qiáng)復(fù)合材料淺球殼的非線性動(dòng)力響