【摘 要】
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该文对由复合材料壳、铝裙、橡胶层等组成的组合圆柱壳体承受轴载能力进行了详细的分析计算和研究.采用ANSYS和ABAQUS有限元软件模拟试验条件,研究了该圆柱壳体在承受轴压下
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该文对由复合材料壳、铝裙、橡胶层等组成的组合圆柱壳体承受轴载能力进行了详细的分析计算和研究.采用ANSYS和ABAQUS有限元软件模拟试验条件,研究了该圆柱壳体在承受轴压下的非线性弹性变形和线性屈曲及非线性后屈曲情况.简要介绍了复合材料力学及层合板的特性;橡胶材料性能的物理描述及Mooney-Rivlin材料常数的确定;以及组合圆柱壳体结构线性屈曲和非线性后屈曲分析的基本理论.对复合材料组合圆柱壳体进行非线性弹性变形分析,获得了复合材料迭层、铝裙及橡胶层中应力、应变分布等结果.轴向位移与实际实验结果符合较好.研究发现改变复合材料铺层的缠绕顺序对结构轴向的刚度是有影响的,因此也必然会影响到它的轴向承载能力.文中所采用的组合圆柱壳体轴向承载能力分析方法是一个综合了几何非线性、缺陷敏感度及几何边界条件影响的有限元数值分析方法.其分析预测与实验结果符合良好.可为圆柱壳体结构的轴压稳定性分析与设计提供一个有效的数值计算方法.另外研究了电致伸缩/压电材料微尺度智能结构的伽辽金方法.基于哈密顿变分原理,得到PMN-PT/PZT微尺度梁的智能结构系统运动方程的弱形式,用伽辽金方法建立起该系统的状态方程.控制算例表明了方法的正确性与有效性.此方法可进一步推广到比较复杂的智能结构系统中.
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