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《武汉理工大学》 2007年
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冲击载荷下加筋板结构的非线性动力响应及屈曲研究

彭英  
【摘要】: 加筋板结构既能保证结构的可靠性和耐用性,又能减轻结构重量,提高结构效率和经济性,因而在航空航天、桥梁和船舶等工程领域中得到广泛应用。但由于加强筋的引入带来结构上的不连续性和各向异性,因此分析它们的性能十分复杂。其中,对加筋板结构动力响应尤其是非线性动力响应的研究还很不充分。至于动力屈曲,即使是普通的板壳结构还有许多问题尚需进一步研究和完善,而对于冲击载荷下加筋板结构动力屈曲的研究,已公布的文献更是少见。 本文主要是从理论上对冲击载荷下加筋板结构的非线性动力响应及动力屈曲问题进行研究。研究工作的一个重要方面,就是通过合理的理论分析模型和有效的数值计算方法,研究加筋板结构在冲击载荷下的动态行为,探讨加筋板结构动态响应特征与机理,考察由于加强筋的引入所带来的结构上的不连续性和各向异性对结构整体动态行为的影响。论文研究工作的主要内容和成果如下: 1.采用符合船舶实际情况的弹性转动约束边界条件,推导计算加筋板在冲击载荷下的非线性动力响应及动力屈曲的数值解法,并对加筋板动力响应及动力屈曲的影响因素做了详细分析。文中有关边界约束影响的分析结论,可以为实际船体板架结构的设计和计算提供依据。 2.基于塑性理论,推导了计及轴力影响时,单轴对称截面的轴力-弯矩交互作用关系式(或称为广义屈服条件)。文中所推出的理论公式,对结构的塑性动力分析具有重要意义。 3.采用具有单轴对称截面的梁(或交叉梁系)模型,分析了单向(或双向)加筋板的大挠度塑性动力响应问题,并将各种不同方法计算加筋板大挠度塑性动力响应的结果进行比较。 4.提出任意形状的冲击载荷可以用一个等效的矩形脉冲代换的简化方法,并为验证其可行性作了详细的对比计算。对于塑性变形的结构,计算其最终塑性变形时,建议采用载荷等效代换的方法,可以使计算大为简化。 5.采用Lee极值原理确定双向加筋板结构的大挠度刚塑性动力响应的瞬时模态解,通过算例分析证实了利用Lee极值原理得到的瞬时模态解是一种研究结构大挠度塑性动力响应的简单而实用的近似方法。 通过对多个算例计算分析结果的比较,可以证明本文所应用的理论方法是正确的,所研制的计算程序是有效的,所得的结果是较为精确的。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U661.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 龚良贵;侯瑾;;横向冲击荷载下加筋板结构的动力响应数值分析[J];南昌大学学报(工科版);2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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1 李情;冲击荷载下缺陷加筋板结构的有限元动力分析[D];南昌大学;2011年
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 贺少华;吴新跃;;一种考虑阻尼效应的转子系统冲击响应谱分析法[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 张勇;随焊冲击旋转挤压控制TC4薄板失稳变形研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗寅;舰船冲击环境分形特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王玲丽;基于IACS规范的船体结构极限强度方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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2 王志智,陈莉,聂学州;加筋板多处损伤疲劳裂纹扩展研究[J];机械强度;2004年S1期
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5 王志智;陈莉;聂学州;;加筋板多处损伤疲劳裂纹扩展研究[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
6 王蔓;白瑞祥;;考虑逐步失效的复合材料格栅加筋板的后屈曲分析[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
7 姜翠香;赵耀;刘土光;;含裂纹损伤部分加筋板应力强度因子分析[A];2003年度海洋工程学术会议论文集[C];2003年
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