桿系結(jié)構(gòu)的動(dòng)力屈曲-石墨烯屈曲的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型.pdf

1、桿系結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu)形式之一,導(dǎo)致其失效的主要形式是結(jié)構(gòu)的整體屈曲，因此對(duì)桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行屈曲分析有著重要的意義。目前對(duì)于桿系結(jié)構(gòu)的靜力屈曲的研究已經(jīng)十分成熟，然而對(duì)于直桿的整體動(dòng)力屈曲研究較少，對(duì)于石墨烯也少有屈曲的研究。這里將微觀狀態(tài)下的石墨烯結(jié)構(gòu)模擬為宏觀的桿系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，分析其屈曲特性。本文把直桿和石墨烯模擬的二維框架結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，分別施加一個(gè)隨時(shí)間線性增加的軸向沖擊載荷，通過(guò)改變加載速度得到屈曲載荷。對(duì)于直桿利用推導(dǎo)

2、出的動(dòng)力屈曲控制方程，分別用基于Runge-Kutta法的理論差分方法和隱式瞬態(tài)分析方法進(jìn)行計(jì)算和數(shù)值模擬，得到了加載速度與屈曲載荷的關(guān)系，結(jié)果表明隨著加載速度的增加，直桿屈曲模態(tài)會(huì)在一定加載速度下由一階屈曲向二階屈曲轉(zhuǎn)變；利用有限元分析軟件對(duì)一階、二階動(dòng)力屈曲進(jìn)行建模分析，并與歐拉臨界屈曲載荷比較，驗(yàn)證了差分方法和有限元數(shù)值模擬方法的準(zhǔn)確性與可行性。對(duì)于石墨烯結(jié)構(gòu)，利用梁?jiǎn)卧唾|(zhì)點(diǎn)單元建立二維框架模型，通過(guò)改變加載速度的大小，邊界條件