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《重庆大学》 2014年
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初始荷载效应对板力学性能非线性影响研究

刘德贵  
【摘要】:随着结构设计理念和经济化的发展,在保证结构安全的前提条件下,板朝轻型、高强和更薄的方向发展是今后的趋势;而随着板厚度的进一步减小,初始荷载效应对板的力学性能的影响则更为突出。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,就初始荷载效应(包括初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应)对板的静、动力性能和稳定性的非线性影响进行了较为系统的研究。本文取得主要研究成果如下: ①推导了考虑初始竖向荷载效应、同时考虑初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应情况下板的静、动力平衡微分方程;针对轴对称情形圆形板,采用坐标变换方法,得到了圆形板考虑初始竖向荷载效应、同时考虑初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应情况下的极坐标形式的静、动力平衡微分方程。 ②推导了考虑初始竖向荷载效应、同时考虑初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应情况下板的静、动力有限元公式;提出了考虑初始竖向荷载效应的等参板单元、同时考虑初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应的矩形板单元和等参板单元,运用MATLAB编制了相应的有限元程序;分析了初始荷载效应及相关因素对板的静、动力性能的非线性影响。 ③解得了不同形状板考虑初始竖向荷载效应、同时考虑初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应的后期竖向荷载位移、基频近似解;解得了简支矩形板考虑初始竖向荷载效应、同时考虑初始竖向荷载效应和初始中面荷载效应的前三阶频率近似解; ④推导了考虑初始竖向荷载效应情况下板的稳定平衡微分方程和有限元公式;解得了三种板考虑初始竖向荷载效应的屈曲临界荷载系数近似解;分析了初始竖向荷载及相关因素对板稳定性的影响。 ⑤板的初始荷载效应主要受初始荷载、几何尺寸、厚度及边界条件的影响;一般情况下,初始荷载越大、板的刚度越低、厚度越小、边界条件约束越弱,则初始荷载效应对板的静动力性能和稳定性的非线性影响越明显。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU31

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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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】
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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【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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