復(fù)合材料圓筒形薄殼熱屈曲問題研究.pdf

1、新型材料的出現(xiàn)給航空航天、汽車、醫(yī)學(xué)等行業(yè)向著更高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了契機，但伴隨著它的廣泛應(yīng)用也帶來了諸多問題，比如力學(xué)問題就是大家所關(guān)注的一個重要方面，其中熱屈曲力學(xué)行為成為當(dāng)前研究的熱點也是難點。為此本文借助Donnell薄殼理論推導(dǎo)了圓筒形薄殼熱屈曲臨界溫升的理論解，研究了金屬材料、功能梯度材料(FGM)和纖維樹脂復(fù)合材料圓筒形薄殼的熱屈曲行為，并結(jié)合有限元數(shù)值解驗證和對比分析，對理論解進行修正。主要工作和結(jié)論如下:
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2、)根據(jù)Donnell簡化準(zhǔn)則，利用Timoshenko推導(dǎo)方法，通過聯(lián)立幾何方程、物理方程、平衡方程和邊界條件，推導(dǎo)出金屬材料圓筒形薄殼在均勻溫升下的熱屈曲理論解。然后利用有限元數(shù)值方法，得到金屬圓筒形薄殼在均勻溫升下的特征值，即臨界溫升。最后通過對比分析，進而提出修正系數(shù)，完善金屬材料圓筒形薄殼在均勻溫升下的熱屈曲理論解。
　　(2)分別根據(jù)Timoshenko推導(dǎo)方法和von Mises推導(dǎo)方法，推導(dǎo)出FGM圓筒形薄殼在均勻溫

3、升下的兩種熱屈曲理論解，結(jié)果顯示兩種理論推導(dǎo)結(jié)果誤差小于1％，表明理論計算結(jié)果的一致性。同時利用有限元數(shù)值計算方法，求得FGM圓筒形薄殼在均勻溫升下的特征值。通過比較理論解和數(shù)值解，進而提出修正系數(shù)，完善FGM圓筒形薄殼在均勻溫升下的熱屈曲理論解。
　　(3)根據(jù)Donnell簡化準(zhǔn)則，利用von Mises方法，推導(dǎo)出纖維樹脂材料圓筒形薄殼在均勻溫升下的熱屈曲理論解，并利用有限元數(shù)值方法，求得到纖維樹脂材料圓筒形薄殼在均勻溫升下