摘要: |
本文对简单船体构件(如梁,圆拱等结构)在冲击载荷作用下的动力屈曲进行了理论研究,并重点研究了这些基本构件在存在裂纹损伤的情况下的冲击动力屈曲问题,分析裂纹损伤对结构整体动力屈曲的影响,探讨含损伤船体构件以及其他类似损伤结构的动强度校核,并提供合适的计算方法及理论依据。
本文首先全面回顾总结了无裂纹或有裂纹两种情况下的梁、杆结构以及浅拱、圆柱壳等基本结构动力屈曲的研究现状,对目前的研究热点及趋势作了深入讨论。针对目前含损伤结构的冲击动力屈曲研究空白,确定本文的研究内容主要是含损伤船体基本构件,如梁、圆拱等结构的非线性冲击动力屈曲,并就本文的研究内容作了有关的理论准备。对结构静、动力屈曲相关理论作了系统的介绍,重点回顾了结构的动力屈曲理论。针对含初始几何缺陷的裂纹损伤梁,利用Hamilton原理导出包含横向剪切变形和转动惯量的梁的非线性动力方程;应用断裂力学中常用的线弹簧模型将裂纹引入到屈曲控制方程中;基于B-R动力屈曲判断准则,采用有限差分的数值方法求解了冲击载荷作用下裂纹梁的动力屈曲问题;对比讨论了不同冲击速度、初始几何缺陷大小、分布形式以及裂纹长度等因素对梁的冲击动力屈曲的影响,重点分析了裂纹因素对结构动力屈曲性能产生的影响。 |