復(fù)合材料圓柱殼結(jié)構(gòu)動響應(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、非線性沖擊響應(yīng)、屈曲及后屈曲、以及脫層屈曲這些研究內(nèi)容展開。通過理論分析、數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究對上述內(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，論文對復(fù)合材料加筋圓柱殼的自由振動，在軸向載荷作用下的非線性動力響應(yīng)，以及在軸向壓縮作用下的屈曲

2、和后屈曲問題作了全面回顧和評述，特別對含有脫層損傷的復(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)行了綜述和評論。 第二章對兩端簡支縱橫加筋層合圓柱殼的自由振動進(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)的動力控制方程，求解了復(fù)合材料加筋圓柱殼的自由振動頻率。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圓柱殼自由振動頻率的影響。 第三章采用半解析方法，建立

3、了簡化離散的復(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力響應(yīng)問題。分析中考慮了加筋殼的大變形、剪切變形、轉(zhuǎn)動慣量、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)動控制方程，運(yùn)用伽遼金法對控制方程進(jìn)行離散，采用數(shù)值方法求解，通過算例分析討論了環(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動力響應(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。采用攝動技術(shù)，給出了全局漸近攝動解，運(yùn)用奇異攝動技術(shù)詳細(xì)分析了該圓柱殼端部邊界層方程和奇異攝動解。求解了角鋪層及對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)的后屈曲過程中模態(tài)跳躍、屈曲多次分支等現(xiàn)象。 第五章研究對象是含有環(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