復(fù)合材料圓柱殼結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)及屈曲.pdf

1、本文的研究工作圍繞著復(fù)合材料加筋圓柱殼自由振動(dòng)、非線性沖擊響應(yīng)、屈曲及后屈曲、以及脫層屈曲這些研究?jī)?nèi)容展開(kāi)。通過(guò)理論分析、數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并分析了各種參數(shù)如殼體參數(shù)、加筋結(jié)構(gòu)參數(shù)、脫層參數(shù)對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響，為復(fù)合材料加筋圓柱殼的設(shè)計(jì)提供了合適的分析方法和理論依據(jù)。本文的主要工作有如下幾個(gè)方面： 首先，論文對(duì)復(fù)合材料加筋圓柱殼的自由振動(dòng)，在軸向載荷作用下的非線性動(dòng)力響應(yīng)，以及在軸向壓縮作用下的屈曲

2、和后屈曲問(wèn)題作了全面回顧和評(píng)述，特別對(duì)含有脫層損傷的復(fù)合材料圓柱殼在軸向載荷下的屈曲問(wèn)題的研究進(jìn)展以及這類結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究進(jìn)行了綜述和評(píng)論。 第二章對(duì)兩端簡(jiǎn)支縱橫加筋層合圓柱殼的自由振動(dòng)進(jìn)行了理論研究。根據(jù)Love’s殼體理論以及Rayleigh-Ritz能量法，導(dǎo)出結(jié)構(gòu)的動(dòng)力控制方程，求解了復(fù)合材料加筋圓柱殼的自由振動(dòng)頻率。討論了殼體和加筋結(jié)構(gòu)參數(shù)以及靜水壓力的變化對(duì)圓柱殼自由振動(dòng)頻率的影響。 第三章采用半解析方法，建立

3、了簡(jiǎn)化離散的復(fù)合材料環(huán)向加筋-圓柱殼模型，求解了環(huán)向加筋圓柱殼在軸向沖擊載荷作用下的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題。分析中考慮了加筋殼的大變形、剪切變形、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、以及加筋肋骨的拉伸，彎曲，剪切變形的影響，運(yùn)用Hamilton變分原理導(dǎo)出了層合加筋圓柱殼的非線性的運(yùn)動(dòng)控制方程，運(yùn)用伽遼金法對(duì)控制方程進(jìn)行離散，采用數(shù)值方法求解，通過(guò)算例分析討論了環(huán)向加筋數(shù)目及幾何參數(shù)，殼體鋪層角度、材料參數(shù)、鋪層方式、鋪層層數(shù)以及沖擊載荷形式等對(duì)動(dòng)力響應(yīng)的影響。

4、第四章基于一階剪切理論推導(dǎo)了復(fù)合材料加筋圓柱殼在軸向壓力作用下的廣義Donnell型方程。采用攝動(dòng)技術(shù)，給出了全局漸近攝動(dòng)解，運(yùn)用奇異攝動(dòng)技術(shù)詳細(xì)分析了該圓柱殼端部邊界層方程和奇異攝動(dòng)解。求解了角鋪層及對(duì)稱正交鋪層圓柱殼在軸壓下的屈曲載荷和后屈曲路徑。揭示了復(fù)合加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)的后屈曲過(guò)程中模態(tài)跳躍、屈曲多次分支等現(xiàn)象。 第五章研究對(duì)象是含有環(huán)向貫穿脫層復(fù)合材料圓柱殼。建立了屈曲分析模型，基于一階剪切理論得到了脫層殼屈曲微分方程以