板边约束对矩形薄板热屈曲影响的研究

考虑梁的弯曲刚度和扭转刚度的不同,可将板边看成不同的约束形式。基于板的小挠度弯曲理论和材料的线弹性模型,推导了均匀变温作用下矩形薄板的热屈曲微分方程,讨论了板的材料常数、长宽比、宽厚比对临界屈曲变温的影响,并比较板边不同的约束形式对薄板热屈曲的影响,从而为工程结构中受到较大变温作用的矩形薄板的抗屈曲设计以及与薄板相关的梁的设计提供了理论依据。     

弹性支承上弹性转动约束矩形薄板线性荷载压屈分析

为探讨边界约束下不同刚度对受线性压力作用矩形板稳定性的影响,研究了弹性支承上弹性转动约束的矩形薄板线性压屈问题。采用基于能量变分原理的Ritz能量法,根据屈曲形变提出合适的挠曲面函数,由其能量变分推得临界屈曲荷载理论解。通过有限元分析得到此类矩形板压屈荷载数值解,结果表明:荷载梯度较小时误差不超过2.8%;荷载梯度较大时,通过回归得到修正系数,误差不超过4.7%。同时建立临界纵横比、荷载梯度与板的边界转动约束刚度和支承刚度之间的关系式,根据计算结果分析,边界转动约束刚度为0.8～100时对薄板受压稳定性影响显著。     

考虑翼缘约束的工字形截面腹板的弹性屈曲

利用有限元方法（FEM）分析了非均匀受压的单块矩形板的弹性屈曲,总结了非均匀受压简支矩形板屈曲系数的各国规范计算公式;在此基础上,改变有限元模型的边界条件,提出了非均匀受压的非加载边固支矩形板的屈曲系数公式.对考虑翼缘嵌固约束作用的工字形截面腹板,指出了翼缘嵌固作用与传统转动弹簧约束的不同,引入翼缘自由扭转刚度和腹板抗弯刚度比值作为无量纲参数,得到了精度良好的考虑翼缘约束作用的非均匀受压腹板的屈曲系数计算公式.验证了传统的弯曲和剪切应力作用下弹性屈曲的相关公式在翼缘弹性嵌固条件下的腹板屈曲问题中的适用性.     

载流矩形薄板在电磁场中的屈曲分析

在载流薄板的磁弹性非线性运动方程、物理方程、洛仑兹力表达式及电动力学方程的基础上,导出了载流薄板磁弹性动力屈曲方程,并应用Galerkin原理把屈曲方程整理为Mathieu方程的标准形式,将载流矩形薄板在电磁场与机械荷载共同作用下的磁弹性屈曲问题归结为对Mathieu方程的求解问题。利用Mathieu方程系数λ和η的本征值关系,得出了载流薄板磁弹性动力屈曲临界状态的判别方程。并对不同边界条件、不同材料的矩形薄板进行了具体计算,给出了薄板的磁弹性动力失稳临界状态与相关参量之间的关系曲线,并对计算结果及其变化规律进行了分析讨论。     

正交各向异性矩形薄板弯曲问题解析解的一般格式

本文提出了正交各向异性矩形薄板弯曲问题解析解的一般格式。应用一般格式(即文中的(8),(9),(10)式),可求解各种边界条件下,承受横向分布力q(x,y)、集中力P、在板的周边上承受法向弯矩以及承受横向力和板边法向弯矩等组合荷载共同作用下的正交各向异性矩形薄板的弯曲问题。这就使正交各向异性矩形薄板弯曲问题解析解规律化。     

多孔FGM矩形板的自由振动与临界屈曲载荷分析

功能梯度材料(FGM)的特性与孔隙量有密切的关系,孔隙率会影响FGM的弹性模量、泊松比和密度等。依据经典薄板理论和Hamilton原理建立了四边受压多孔FGM矩形板自由振动和屈曲的数学模型并对控制方程进行无量纲化。运用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,经过迭代求解,得到多孔FGM矩形板的无量纲固有频率和无量纲临界屈曲载荷。将该问题退化为孔隙率为零时FGM矩形板的自由振动并与其精确解进行对比,发现DTM计算精度较高,这验证了该方法在求解四边受压多孔FGM矩形板自由振动和屈曲问题的有效性。计算结果表明,多孔FGM矩形板的弹性模量随梯度指数与孔隙率的增大而减小。进一步分析了在不同边界条件下长宽比不变时梯度指数、孔隙率对无量纲的固有频率和临界屈曲载荷的影响,以及不同边界条件下长宽比、载荷对无量纲固有频率的影响。     

轴向运动功能梯度材料板的自由振动与屈曲特性

为了解轴向运动功能梯度材料薄板的自由振动与屈曲特性,基于复合材料薄板理论推导出轴向运动功能梯度材料薄板的运动方程,用Galerkin法寻求不同边界条件下运动方程的级数解,计算其自振频率、临界屈曲速度和临界屈曲荷载,并通过数值算例分析了轴向速度、材料组分指数、面内力和边界条件等因素对轴向运动功能梯度材料板自振频率、临界屈曲速度和临界屈曲荷载的影响。结果表明:自振频率和临界屈曲速度随面内拉力的增大而增大,随面内压力和组分指数的增大而减小;板的自振频率随轴向运动速度的增大而减小,而临界屈曲荷载则随轴向速度的增大而增大;边界条件对板的临界屈曲速度和临界屈曲荷载会产生明显影响。     

屈曲约束支撑设计的刚度与强度准则

目的 为了达到屈曲约束支撑设计时的安全性和经济性,屈曲约束单元需要同时满足刚度和强度条件.方法 采用弹性稳定理论,对带有侧向约束的理想轴心压杆和带有初始变形的屈曲约束支撑进行了分析.结果 有侧向约束的理想轴心压杆的弹性屈曲荷载由轴心压杆与侧向约束单元屈曲荷载的和叠加而成.给出了在不同初始变形下进行屈曲约束支撑设计时,屈曲约束单元应该同时满足的刚度条件和强度条件.结论 给出的屈曲约束支撑设计的强度和刚度条件的表达式可用以校核屈曲约束支撑设计的合理性.     

设纵肋CFRST轴压柱屈曲性能解析分析与加劲肋设计

钢管宽厚比是限制矩形钢管混凝土构件截面设计的主要因素,为增加钢管宽厚比限值,延缓管壁局部屈曲,可在管壁上设置纵向加劲肋.加劲肋的肋数及尺寸显著影响钢管的承载力及管内混凝土的整体性能.论文建立设纵肋矩形钢管混凝土轴压柱的屈曲分析模型,将问题转化为求解均布荷载作用下加载边和非加载板均为固支边界的设纵肋薄板的屈曲荷载,采用能量法推导出构件屈曲荷载及屈曲系数的解析表达式.根据被加劲板的屈曲模式,提出采用最小加劲刚度比进行矩形钢管混凝土轴压构件加劲肋的设计,并给出相应的计算公式,为加劲肋的肋数、截面尺寸及材料性能设计提供指导.     

具有边梁的悬臂矩形板的弯曲问题

本文建议一个求解具有边梁悬臂矩形板弯曲问题的解析解法。该法将有边梁和无边梁悬臂矩形板弯曲问题的解融为一体,在有边梁悬臂矩形板的解中令边梁弯曲刚度为零即得到无边梁悬臂矩形板的解。     

板壳结构屈曲分析的非线性有限元法

为进行板壳结构的屈曲分析。采用三维退化曲壳元离散板壳结构，在TL列式下了考虑双重非线性的单元切线刚度矩阵，提出采用罚单元法处理结构加载边的位移的约束条件。应用所编制的程序，进行了平板、曲壳以及板式门架的双重非线性屈曲分析。对比分析表明了方法的可靠性和有效性。     

板壳结构屈曲分析的非线性有限元法

为进行板壳结构的屈曲分析.采用三维退化曲壳元离散板壳结构,在 TL 列式下推导了考虑双重非线性的单元切线刚度矩阵,提出采用罚单元法处理结构加载边的位移约束条件.应用所编制的程序,进行了平板、曲壳以及板式门架的双重非线性屈曲分析.对比分析表明了方法的可靠性和有效性.     

轴向压力下刚性支承矩形钢板件屈曲弹性分析

通过对钢管混凝土中外包钢管板件的屈曲弹性分析，目的在于研究钢管内填混凝土后钢板件的抗屈曲能力．在钢管混凝土中，核心混凝土可以被看作刚性材料；对于组成钢管的矩形钢板件而言，当其与刚性材料并置时钢板的屈曲仅发生外凸．根据小挠度理论，用迦辽金方法计算具有刚性支承的矩形板件的弹性屈曲，并得到了屈曲系数k．计算结果表明：由于核心混凝土的存在，钢管抵抗屈曲的能力比无内填混凝土的空钢管抵抗屈曲的能力有显提高．     

型钢混凝土边框内藏开洞钢板组合剪力墙抗震性能

为研究型钢混凝土边框-开洞钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,进行了5个不同设计参数、不同构造措施剪力墙试件抗震性能比较试验研究.各试件的剪跨比均为1.5,采用低周反复荷载加载.基于试验,对比分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回耗能和破坏特征等.研究表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,型钢混凝土边框内藏钢板组合剪力墙承载力高、延性好、刚度退化慢、耗能能力强;适当的内藏钢板厚度可改善型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的抗震性能;内藏钢板厚度相同时,设拉结钢筋试件的抗震性能优于焊接栓钉的试件.基于试验提出了型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测值接近.     

钢管混凝土组拼管拱面外屈曲参数分析

以福鼎山前大桥空间有限元模型为基础,分析了影响钢管混凝土组拼管拱面外屈曲的主要参数,包括横撑布置形式、横撑刚度、拱脚约束情况、截面含钢率和混凝土弹性模量。有限元分析结果表明,横撑布置形式、横撑刚度和截面含钢率对钢管混凝土组拼管拱面外屈曲影响很大,但混凝土强度等级和拱脚约束对其影响很小。     

板的弹－塑性屈曲强度

采用里兹法,对三边简支一边自由的板在非均匀板面内压力作用下板的弹塑性屈曲强度作了较全面的理论分析．在塑性范围内应用割线模量的全量理论并考虑材料的可压缩性,确定了各种荷载分布情况下板的临界宽厚比．对一定数量的冷弯薄壁槽形截面和角形截面试件进行了屈曲破坏试验     

Postbuckling behavior of 3D braided rectangular plates subjected to uniaxial compression and transverse loads in thermal environments

Postbuckling behavior of the 3D braided rectangular plates subjected to uniaxial compression combined with transverse loads in thermal environments is presented.Based on a micro-macro-mechanical model,a 3D braided composite may be treated as a cell system and the geometry of each cell is deeply dependent on its position in the cross-section of the plate.The material properties of the epoxy are expressed as a linear function of temperature.Uniform,linear and nonlinear temperature distributions through the thickness are involved.The lateral pressure(three types of transverse loads,i.e.transverse uniform load;transverse patch load over a central area;and transverse sinusoidal load)is first converted into an initial deflection and the initial geometric imperfection of the plate is taken into account.The governing equations are based on Reddy’s higher-order shear deformation plate theory with a von Kármán-type of kinematic nonlinearity.Two cases of the in-plane boundary conditions are also taken into account.A perturbation technique is employed to determine buckling loads and postbuckling equilibrium paths of simply supported 3D braided rectangular plates.The results reveal that the temperature rise,geometric parameter,fiber volume fraction,braiding angle,the character of the in-plane boundary conditions and different types of initial transverse loads have a significant effect on the buckling and postbuckling behavior of the braided composite plates.     

中厚矩形板屈曲特性的状态空间解法

基于一阶近似理论,运用最小势能原理推导出计入横向剪切效应时板屈曲问题的基本方程;针对一对边简支,另一对边任意支承的矩形板,给出了确定其临界载荷封闭解的状态空间法.并附有算例和讨论.