一、具损伤粘弹性矩形板的非线性动力响应(论文文献综述)
张震东,马大为,任杰,何强,高原,王旭[1](2016)在《考虑温度效应的多层粘弹性矩形板的动力响应》文中进行了进一步梳理根据热粘弹性本构模型及时-温等效原理,结合Kirchhoff薄板理论,推导了考虑温度效应的多层粘弹性板的板的运动微分方程。采用级数分解和Laplace积分变换相结合的方法,给出了圆形均布动载荷及温度载荷联合作用下多层板的挠度解析表达式。采用具有较高精度的BURBIN F方法求解Laplace积分逆变换,在MATLAB软件中编写计算程序,以2层薄板为例分析了初始温度、表面变温速率对板动力响应的影响。结果表明,初始温度越高,板的挠度越大,随着时间的增长,横向位移有所增加;变温速率越大,挠度变化幅度越大;相同幅度的变温速率下,升温对挠度的影响大于降温。
齐丽丽[2](2013)在《新型材料薄窄板结构的动力学行为分析》文中认为新型材料通常是指最新研制成功或正在发展中的,满足高新技术产业发展需要的一些关键的材料。因其具有传统材料所不具备的优良性能和特定的功能,成为汽车、航天、生物、医疗等技术领域的重要物质基础材料,在人类社会发展中扮演着越来越重要的角色。本文主要列举三种应用颇为广泛的新型材料:高强度低合金钢(High Strength Low Alloy steel, HSLA Steel)、压电材料和复合材料。本文以薄窄板为研究对象,分别以高强度低合金钢、压电材料和复合材料三种新型材料为材料的组成部分,在综合考虑温度场效应、电场效应、机械载荷和几何非线性等复杂因素的情况下,基于von Karman方程和经典非线性薄板理论,结合有限差分法、Newmark法、Newton-cotes数值积分法及迭代法,研究了具有初始挠度的高强度低合金钢薄窄板的后屈曲;含压电层薄窄板的非线性动力响应分析;热机耦合下粘弹性复合材料薄窄板的非线性动力响应分析;热机耦合下具损伤的粘弹性复合材料薄窄板的非线性动力学行为。最后,通过具体的算例,讨论和分析了几何尺寸、机械载荷、电载荷、温度幅值、损伤和粘弹性效应等因素对结构非线性动力响应的影响。本论文的研究内容将丰富和完善高强度低合金钢材料、压电材料、复合材料三种新型材料以及多场耦合力学,同时为不同材料的薄窄板在工程应用时的优化设计、安全评定和试验检测等提供了一定的理论依据,具有理论指导和工程应用价值。
毛贻齐[3](2011)在《低速冲击下损伤层合/功能梯度板壳的非线性动力学研究》文中提出本论文以层合复合材料/功能梯度板壳为研究对象,综合考虑损伤效应、物理非线性、几何非线性、环境温度等因素,系统地研究了低速冲击下层合复合材料/功能梯度板壳的动力响应、基体损伤、界面损伤等问题,揭示了层合复合材料/功能梯度板壳在低速冲击下的非线性动力学特性和损伤机理。其研究工作不仅丰富了接触力学和冲击损伤理论,同时,具有重要的工程应用价值。本论文的主要研究内容如下。基于中厚壳几何非线性理论和损伤理论,采用应变描述的失效准则,导出了层合中厚浅球壳含基体损伤和纤维-基体剪切损伤的损伤本构关系,并假设每一单层沿厚度方向有相同的损伤程度,建立了低速冲击下用位移分量表示的轴对称正交对称铺设层合中厚浅球壳的非线性运动控制方程。将未知位移函数在空间域采用正交配置法离散,时间域采用Newmark-β方法离散,对整个问题进行迭代求解。具体讨论了基体损伤、冲击速度以及结构的几何尺寸等对低速冲击下结构所受的冲击载荷和结构的非线性动力响应的影响。根据Reddy的高阶剪切变形理论,建立复合材料层合中厚板的位移场和Von Karman型几何关系,并采用Talreja张量内变量损伤模型,建立了具基体损伤复合材料层合中厚板的弹性损伤本构关系;然后基于Hertz接触理论,得到考虑法向接触力和切向接触力同时变化时的接触力和接触变形关系,并据此建立了弹性小球低速斜冲击下复合材料层合中厚板的冲击动力学模型。综合运用有限差分法、Newmark-β和迭代法,求解了低速冲击下具损伤复合材料层合中厚板的非线性动力响应问题,讨论了冲击角度、冲击速度和结构几何尺寸等对斜冲击作用下复合材料层合中厚板的非线性动力响应和结构损伤的影响。基于弹塑性理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,并根据几何非线性理论和损伤理论,采用基于应变描述的Hashin失效准则,导出了层合中厚浅球壳含层内损伤的增量型弹塑性损伤本构关系,并运用改进的弹塑性接触模型建立了系统的冲击动力学模型,在此基础上建立了低速冲击下轴对称正交对称铺设弹塑性层合中厚浅球壳的增量型非线性运动控制方程。在数值分析中,讨论了低速冲击下结构内部的损伤发展、弹塑性变形以及结构的几何尺寸等对结构的非线性动力响应和接触力的影响。采用适用于功能梯度浅球壳的接触模型,建立了在刚性小球低速冲击下具功能梯度涂层浅球壳的冲击动力学模型;采用基于连续体损伤理论的粘结域损伤模型建立界面损伤本构关系,并由此得到低速冲击下用位移分量表示的具功能梯度涂层弹性浅球壳的非线性运动控制方程。采用配点法和Newmark-β方法对整个问题进行迭代求解。数值算例中,分析了低速冲击下功能梯度材料指数、涂层厚度等对界面损伤的影响,并讨论了界面损伤对低速冲击下具功能梯度涂层弹性浅球壳的非线性动力响应和接触力的影响。根据一维热传导方程,求解了受沿厚度变化温度荷载作用时功能梯度浅球壳内的温度场,其中考虑了功能梯度材料参数与温度相关的特性;然后基于功能梯度结构的二维轴对称接触模型,推导出弹性小球与功能梯度浅球壳的接触模型,模型中考虑了接触过程中弹性小球的变形,并由此得到功能梯度浅球壳在弹性小球低速冲击下的冲击动力学模型;通过建立功能梯度中厚浅球壳的几何关系,以及与温度相关弹性常数沿厚度呈指数分布形式时功能梯度材料的本构关系,从而建立了低速冲击下用位移分量表示的轴对称功能梯度中厚浅球壳的非线性运动控制方程。对未知位移函数在空间域采用正交配点法离散,时间域采用Newmark-β方法离散,整个问题采用迭代法求解。数值算例中,讨论了弹性小球低速冲击下功能梯度中厚浅球壳的非线性动力响应和接触力变化,以及功能梯度材料参数、温度环境以及结构几何参数等对冲击接触力和结构非线性动力响应的影响。基于连续体介质损伤理论,建立了各向异性材料的损伤本构关系,并据此将功能梯度板分成N层,且假设在每一单层内功能梯度材料常数和损伤沿厚度不变化,建立了弹性模量沿厚度呈指数分布形式时功能梯度材料含面内损伤的本构关系;通过ABAQUS/Explicit模块中的子程序VUMAT嵌入功能梯度材料的损伤本构关系,并基于此进行了低速冲击下功能梯度板的非线性动力响应和损伤研究。数值算例中,讨论了低速冲击下功能梯度板的非线性动力响应和损伤的发展,并研究了功能梯度材料弹性模量变化形式、冲击速度等对功能梯度板的非线性动力响应、接触力以及损伤的影响。
李莹[4](2011)在《孔隙热弹性结构的线性和非线性静动力学特性研究》文中研究说明孔隙热弹性材料具有结构和功能的双重用途,多见于天然多孔材料、人造多孔材料和生物工程材料等,由于其具有相对密度低、比强度高、重量轻、隔热等优点,在工程技术领域具有广泛的应用前景。半个世纪以来,对孔隙热弹性材料理论的研究引起了很多学者的兴趣,目前大部分结果都是在线性假设下得到的,且多仅限于频率域内的研究,但是工程和科学中的固体力学问题,本质上属于非线性范畴,因此,开展孔隙热弹性材料和结构的非线性静动力学特性研究不仅具有学术意义,对于工程设计部门也有一定的参考价值。本文在介绍了孔隙热弹性材料和结构的研究目的和意义,孔隙热弹性力学的理论、数学模型和求解方法的研究现状、研究难点、以及存在的不足等基础上,基于孔隙热弹性线性理论,对具有几何非线性的孔隙热弹性力学的基本理论及其结构的线性和非线性静动力学行为进行了比较系统的理论分析和数值模拟,获得了一些新的理论结果和数值计算结果。主要的工作如下:1、建立了有限变形孔隙热弹性固体的广义变分原理及相应的数学模型。在连续介质力学的框架内给出了有限变形孔隙热弹性固体的基本方程,得到有限变形孔隙热弹性体的泛函,建立了相应的广义Hamilton型变分原理和数学模型。此外,引入孔隙百分比变化和温度变化引起的力矩,在有限变形条件下,以Kirchhoff-Love假设为基础,将Hamilton变分原理推广到有限变形孔隙热弹性结构中:(1)建立了考虑中面力、中面惯性和转动惯性影响的孔隙热弹性薄板的大挠度理论,它是孔隙热弹性Karman-型薄板的一个完全的非线性数学模型。(2)建立了考虑轴力、中性层惯性和转动惯性影响的孔隙热弹性梁的一般非线性数学模型。这些模型,为求解各种具体问题奠定了必要的理论基础。2、给出孔隙热弹性梁非线性数学模型的数值算例,研究相应的非线性力学特性。(1)对于两端简支的孔隙热弹性梁,采用Galerkin平均化方法对数学模型进行简化,得到一个截断的非线性系统,然后采用变步长Runge-Kutta方法对截断系统进行数值计算,详细考察了有(无)孔隙热弹性梁、有(无)孔隙弹性梁四种情况下系统的动力学特性,并研究了参数的影响,得到了一些有益的结论。(2)对于两端固支孔隙热弹性梁,采用微分求积方法(DQM)对非线性控制方程和边界条件进行空间离散,然后对梁的非线性静动力学问题分别采用Newton-Raphson方法和Runge-Kutta方法进行数值求解,同样比较了上述四种梁的非线性力学行为,考察了参数的影响。(3)研究了气动载荷作用下,孔隙热弹性梁的非线性气动力学行为。研究表明,与无气动力作用的孔隙热弹性梁相比,在气动力作用下孔隙热弹性梁更容易发生无界不稳定的现象。3、基于提出的孔隙热弹性薄板的完全非线性数学模型,用Galerkin平均化方法对四边简支矩形板的数学模型进行简化,然后采用变步长Runge-Kutta方法对截断系统进行数值计算,得到非线性系统的时程曲线等动力学特性。比较了1阶和2阶Galerkin截断的数值结果。详细考察有(无)孔隙热弹性板、有(无)孔隙弹性板四种情况下系统的动力学特性,并研究了参数的影响。另外,研究了在气动载荷作用下,孔隙热弹性板的非线性气动力学行为。研究表明,与无气动力作用的孔隙热弹性板相比,在气动力作用下孔隙热弹性板更容易发生无界不稳定的现象。4、建立任意形状的孔隙热弹性薄板的线性数学模型。作为一种应用,得到了孔隙热弹性圆薄板轴对称静力学问题的解析解;比较了有(无)孔隙和有(无)温度影响下圆薄板的挠度和孔隙百分比的响应情况,研究了板的厚径比、温度等对挠度和孔隙百分比的影响。5、研究孔隙热弹性半无限平面的力学行为。基于孔隙热弹性线性理论,首先建立孔隙热弹性半无限平面在表面有限区域受到连续谐载荷作用下的稳态动力响应模型。分别采用半解析方法,即积分变换方法(ITM)中的Fourier变换和相应逆变换的数值计算方法,以及微分求积单元法(DQEM)进行求解。可以发现,ITM对于半无限平面问题的求解具有独到的优势,因其能得到变换域内各变量的解析表达式,在此基础上再施以逆变换或者进行数值积分,能方便地得到比较精确的解。另外,比较ITM和DQEM的数值结果发现,两者非常吻合。可见,DQEM对于求解载荷不连续的问题,具有计算量小,精度高等优点。6、研究在移动周期载荷作用下2维孔隙热弹性介质动力学响应问题。基于孔隙热弹性线性理论,首先建立了在移动周期载荷作用下2维孔隙热弹性平面无限长条动力学问题的数学模型,其中包括动量平衡方程、平衡力的平衡方程、能量方程、周期性边界条件、初始条件等。在此基础上,分别采用DQM和有限差分法(FDM)对控制方程进行空间和时间离散并求解。作为数值算例,分析了在平面简谐波载荷以及极限车载作用下孔隙热弹性平面无限长条的瞬态动力学特性,考察了车速对沉降的影响。通过计算和分析看到,DQM对于处理具有周期性边界条件的问题,同样具有精度高、收敛性好,计算效率高的特点。7、研究有限变形条件下孔隙热弹性半平面的非线性力学特性。基于提出的有限变形孔隙热弹性固体的数学模型,计算中,在空间域内采用DQM对非线性控制方程和边界条件进行离散,在时间域内采用FDM对时间导数进行离散,最后采用Newton-Raphson方法对非线性代数方程组进行迭代求解。研究发现,当载荷较大时,线性模型和非线性模型得到的结果有所不同,且DQM具有计算量小,精度高的优点,用于非线性问题的求解具有独到之处。通过对孔隙热弹性材料和结构的线性和非线性力学特性的研究,得出的主要结论是,孔隙的存在使材料和结构中的变形增加,而温度的影响则使变形减小,这是因为外力的功部分转换为热能,引起耗散的结果。孔隙热弹性问题本质上是一种多场耦合问题,加上结构非线性变形的影响,得到解析解或者半解析解非常困难,所以一般只能采用适当的数值方法求解。微分求积法(DQM)由于不依赖泛函,具有公式简单、计算精度高、计算量和内存需求量少、收敛性好等优点,所以本文在空间域内采用DQM进行离散,同时结合其他数值计算方法,如Newton-Raphson方法和Runge-Kutta方法,成功地求解了孔隙热弹性梁、板和半平面的线性和非线性静动力学问题以及具有周期性边界条件的问题。也将DQM进行推广为微分求积单元法(DQEM),求解了非规则区域和具有不连续性条件的问题,拓宽了DQM的运用领域。
田燕萍[5](2010)在《具损伤弹塑性层合结构的非线性力学行为研究》文中认为本论文以具层内基体损伤以及层间界面损伤的弹塑性层合板为研究对象,综合考虑损伤效应、物理非线性和几何非线性等因素,系统地研究了具损伤弹塑性层合板的屈曲、后屈曲、非线性动力响应,以及压电主动控制等关键力学问题,揭示了该类结构的力学特性及其破坏机制。其研究工作不仅丰富和发展了弹塑性损伤理论,同时,具有重要的工程应用价值。本论文的主要研究内容如下。关于具层内基体损伤的弹塑性层合结构非线性力学行为的研究,最关键的工作之一是建立其弹塑性损伤本构方程及损伤演化方程。舍弃经典的Hill屈服准则中应力球张量不产生塑性变形的假设,并将其推广应用于各向异性损伤材料,建立了全新的各向异性损伤材料的广义混合硬化屈服准则;在连续介质损伤理论的框架下,基于不可逆热力学原理和广义混合硬化屈服准则,导出了增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程。在上述工作的基础上,建立了具基体损伤弹塑性层合板的增量型非线性运动控制方程,综合应用Galerkin法、有限差分法、Newmark-β法及迭代法进行求解;详尽研究了具基体损伤弹塑性层合板的屈曲、后屈曲以及非线性动力响应问题,讨论了损伤效应、荷载参数、几何参数、材料参数等对其非线性静、动力学行为的影响,以及具基体损伤弹塑性层合板与弹性层合板非线性静、动力学行为的差别;同时,采用耦合正、逆压电效应的负速度反馈控制律,通过压电片实现了对具基体损伤弹塑性层合板的主动控制,讨论了反馈控制增益、压电片位置等对控制效果的影响,并比较了对弹塑性层合板与弹性层合板分别实现压电控制后的控制效果。关于具界面损伤的弹塑性层合结构非线性力学行为的研究,建立了两种各具特色的分析模型。其一是采用界面弱结合本构关系,通过在位移场中引入Heaviside阶跃函数和形函数以反映层间界面损伤,根据Von Karman型非线性板理论,建立了基于弱结合理论的界面损伤分析模型;在上述工作的基础上,推导出具界面损伤弹塑性层合板的增量型压屈平衡方程,运用Galerkin法和迭代法求解,对其屈曲问题进行了分析;详尽讨论了界面损伤、诱导荷载比、材料各向异性等因素对其屈曲临界荷载的影响。其二是通过引入Cohesive Zone的界面损伤预测方法,考虑界面损伤的演化,得到了增量型界面损伤本构方程和损伤演化方程,结合Shear-Lag理论,建立了全新的且形式简洁的弹塑性层合结构界面损伤分析模型。该模型极大简化了界面损伤问题的力学分析,适用于研究考虑界面损伤演化的弹塑性层合结构的非线性静、动力学问题。基于该模型,建立了具界面损伤弹塑性层合板的增量型非线性运动控制方程,采用有限差分法、Newmark-β法和迭代法对整个问题进行求解,详尽讨论了界面损伤对弹塑性层合板中应力与位移分布、非线性时程响应的影响。
李盈利[6](2009)在《湿热条件下具损伤压电层合结构的非线性静动力学分析》文中认为本论文以压电智能层合结构为研究对象,综合考虑湿热效应、几何非线性和压电效应等因素,系统地研究了湿热条件下具脱层压电层合梁的后屈曲及脱层扩展、具损伤压电层合圆柱壳的分岔与混沌、具脱层压电层合梁在轴向载荷和横向循环载荷下的弹塑性后屈曲及脱层扩展问题,深入地揭了示其力学行为的本质特征。本论文的研究成果不仅具有较重要的学术价值,也具有较强的工程应用意义。本论文的主要研究工作如下。研究湿热条件下具脱层压电层合梁的后屈曲及脱层扩展问题。基于可动边界变分原理,建立了具脱层压电层合梁的非线性平衡方程及相应的定解条件。应用Griffith准则,建立了脱层前缘的能量释放率表达式。在数值分析中,将方程的未知函数在空间上应用有限差分法离散,将所有非线性项线性化,整个问题采用迭代法求解。数值算例中,具体讨论了电压、温度和湿度的改变、脱层长度和深度等因素对具脱层压电层合梁的后屈曲性能以及脱层前缘能量释放率的影响。考虑复合材料铺设层内的损伤效应,在有限变形条件下,对具损伤压电层合圆柱壳的分岔与混沌特性进行了研究。采用Galerkin截断技术,并引进新的状态变量,综合应用非线性动力学中的近代分析方法,对具损伤效应的压电层合圆柱壳所构成的复杂非线性动力系统进行了定性分析,得到了分岔图、Poincare映射、时间历程曲线和相平面轨迹等,揭示出其丰富的非线性力学行为,并考察了湿热效应、损伤参数和外部电荷载对具损伤压电层合圆柱壳分岔与混沌特性的影响。基于弹塑性力学,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性本构方程。基于经典非线性板理论,考虑湿热条件、横向剪切变形、几何非线性和压电效应的影响,建立了轴向载荷作用下具脱层压电层合梁的增量型非线性平衡方程。在此基础上,应用J积分理论,研究了弹塑性层合结构脱层前缘扩展问题。数值算例中,讨论了压电效应、湿热条件,脱层长度和深度等因素对具脱层压电弹塑性层合梁脱层前缘能量释放率的影响。基于混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性本构关系,考虑脱层间的接触效应,建立了横向循环荷载作用下的具脱层压电层合梁的增量型非线性运动方程。此外,以弹塑性断裂理论为基础,应用J积分原理,求得脱层前缘的能量释放率,根据Paris疲劳裂纹扩展准则,得到循环荷载作用下脱层前缘的脱层扩展率,然后应用循环跳跃法计算出脱层前缘的扩展长度。在数值分析中,将方程的未知函数在空间上应用有限差分法离散,在时间上采用Newmark方法离散,且将所有非线性项线性化,整个问题采用迭代法求解,同时采用循环跳跃法来简化巨大数目的疲劳增量累积分析。算例中,具体讨论了压电效应、湿热条件,脱层长度和深度等因素对具脱层压电弹塑性层合梁脱层前缘能量释放率及扩展长度的影响。
王燕楠,李映辉,邓一三[7](2008)在《粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅱ)——数值方法及结果》文中进行了进一步梳理基于粘弹性板热机耦合非线性积分-微分动力学模型,通过引入差分得到了粘弹性板普遍适用的非线性数值计算方法,然后对一类特殊的热机耦合动力学模型进行了求解,最后综合利用非线性动力学中的数值分析方法,揭示了粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学行为。研究表明:热机耦合粘弹性矩形板在横向周期激励和面内均布力作用下具有十分丰富的动力学行为,比不考虑温度效应的粘弹性板的混沌性更强,还出现了超混沌现象。
李映辉,王燕楠,邓一三[8](2008)在《粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅰ)——动力学模型》文中进行了进一步梳理建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型。基于薄板大挠度Karman理论和用Boltzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型,并用Galerkin方法将该热机耦合非线性动力学模型转化为非线性微分-积分动力系统。研究表明:1)在热传导系数和热膨胀都为0时,该热机耦合非线性动力学模型退化为粘弹性板动力学模型;2)在热传导系数为0而热膨胀不为0时,该热机耦合动力学模型简化为仅考虑热膨胀时的粘弹性板动力学模型;3)当材料的粘性项为0时,即动力学模型中积分项为0时,该热机耦合动力学模型退化为热机耦合弹性板动力学模型。
王燕楠,李映辉,邓一三[9](2008)在《含热传导效应粘弹性板耦合非线性动力分析模型》文中研究说明基于薄板大挠度Karman理论和用Boltzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型,并用Galerkin方法将该热机耦合非线性动力学模型转化为非线性微分-积分动力系统.且该热机耦合非线性动力学模型可以退化为粘弹性板动力学模型、仅含热膨胀效应粘弹性板动力学模型和热机耦合弹性板动力学模型.
王燕楠[10](2008)在《热机耦合粘弹性矩形板混沌与分岔研究》文中研究指明随着各种粘弹性材料和结构的广泛应用及其工作温度范围的进一步拓宽,而粘弹性结构动力学行为表现出与温度的极大相关性,所以在研究粘弹性结构的非线性动力学行为时有必要考虑热效应的影响,即必须考虑热学和力学的耦合作用。本文主要由以下三部分组成:1)基于薄板大挠度Karman理论和Boltzmann叠加原理描述的变温粘弹性材料本构方程,结合变形几何方程、动力学平衡方程和热传导方程建立了受面内均布作用力和横向周期激励作用下,同时具有热膨胀、热传导和边界对流效应的热机耦合粘弹性矩形薄板的非线性动力学模型。使用Galerkin方法,简化为非线性积分—微分动力系统。且从实用性出发,讨论了针对不同使用条件的简化模型。2)研究了热机耦合粘弹性板非线性振动模型的数值计算方法。首先引入差分,将控制方程转化为简单易求的差分微分型动力学模型。进一步,通过引入Newmark积分格式、中心差分格式或新的变量,分别得到基于Newmark法的迭代型数值计算方法、基于中心差分法的完全差分数值计算方法和一类特殊热机耦合粘弹性板数值计算方法。3)综合利用研究非线性动力学系统中的经典方法,如时程曲线、相平面图、Poincare映射、功率谱、Lvapunov指数和关于横向荷载的分岔图,揭示了热机耦合粘弹性板、粘弹性板和热机耦合弹性板的动力学行为,并考察了热膨胀、热传导效应对热机耦合粘弹性板动力学行为的影响。研究表明:热机耦合粘弹性矩形板在横向周期激励和面内均布力作用下具有十分丰富的动力学行为,比不考虑温度效应的粘弹性板的混沌性更强,还出现了超混沌现象;热膨胀系数的增大和热传导系数的减小都会引起热机耦合系数增大,进而引起热机耦合系统振幅变大。
二、具损伤粘弹性矩形板的非线性动力响应(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、具损伤粘弹性矩形板的非线性动力响应(论文提纲范文)
(1)考虑温度效应的多层粘弹性矩形板的动力响应(论文提纲范文)
0 引言 |
1 热粘弹性本构有温度效应 |
1.1 热粘弹性本构模型 |
1.2 变温条件下的应力松弛模量 |
1.3 温度场模型 |
2 多层板的内力平衡方程 |
3 平衡方程求解 |
3.1 边界条件及载荷模型 |
3.2 方程求解 |
4 算例及参数影响分析 |
4.1 Laplace积分变换及其逆变换的处理 |
4.2 算例及结果分析 |
5 结论 |
(2)新型材料薄窄板结构的动力学行为分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
插图索引 |
第1章 绪论 |
1.1 课题的选题背景与选题意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 薄窄板结构的研究现状 |
1.2.1 薄窄板结构的后屈曲问题 |
1.2.2 薄窄板结构的非线性动力响应问题 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第2章 具初始挠度的高强度低合金钢薄窄板的后屈曲分析 |
2.1 问题描述 |
2.1.1 几何方程 |
2.1.2 本构方程 |
2.1.3 非线性运动控制方程 |
2.2 问题求解 |
2.3 数值算例与讨论 |
2.3.1 对比算例分析 |
2.3.2 不同条件算例分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 含压电层薄窄板的非线性动力响应分析 |
3.1 问题的提出 |
3.2 问题的基本方程 |
3.3 基本方程的求解 |
3.4 具体算例及讨论 |
3.4.1 对比算例分析 |
3.4.2 固支板的算例分析 |
3.4.3 动态载荷的算例分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 热机耦合下粘弹性复合材料薄窄板的动力响应分析 |
4.1 基本方程 |
4.1.1 几何方程 |
4.1.2 本构方程 |
4.1.3 动力学平衡方程 |
4.2 求解方法 |
4.3 具体算例与讨论 |
4.3.1 对比算例分析 |
4.3.2 不同条件的算例分析 |
4.3.3 冲击载荷的算例分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 热机耦合下具损伤的粘弹性复合材料薄窄板的非线性动力响应分析 |
5.1 建立具损伤的粘弹性复合材料薄窄板的力学模型 |
5.1.1 损伤本构关系 |
5.1.2 基本方程 |
5.1.3 损伤演化方程 |
5.2 力学模型的求解 |
5.2.1 差分格式与控制方程的处理 |
5.2.2 边界条件的处理 |
5.2.3 损伤变量的处理 |
5.2.4 整个问题的迭代求解 |
5.3 具体算例与讨论 |
5.3.1 对比算例分析 |
5.3.2 不同条件的算例分析 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间已发表和被接收的学术论文 |
致谢 |
(3)低速冲击下损伤层合/功能梯度板壳的非线性动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外相关领域的研究现状和进展 |
1.2.1 弹塑性接触理论研究现状及进展 |
1.2.2 低速冲击损伤的研究现状和进展 |
1.2.3 低速冲击动力学的研究现状和进展 |
1.3 本文的主要研究内容 |
1.4 本文的主要创新性工作 |
第2章 低速冲击下具损伤层合中厚浅球壳的非线性动力响应分析 |
2.1 前言 |
2.2 基本方程 |
2.3 求解方法 |
2.4 数值结果与讨论 |
2.5 本章小结 |
第3章 斜冲击下层合中厚板的非线性动力响应与损伤分析 |
3.1 前言 |
3.2 基本方程 |
3.3 求解方法 |
3.4 数值分析与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 低速冲击下弹塑性层合中厚浅球壳的非线性动力响应与损伤分析 |
4.1 前言 |
4.2 基本方程 |
4.3 求解方法 |
4.3.1 接触力的求解 |
4.3.2 非线性运动控制方程的求解 |
4.4 数值结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 低速冲击下具功能梯度涂层中厚浅球壳的界面损伤分析 |
5.1 前言 |
5.2 基本方程 |
5.2.1 粘结接触界面的本构模型 |
5.2.2 具功能梯度涂层中厚浅球壳的基本方程 |
5.3 求解方法 |
5.4 数值结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 热环境中功能梯度中厚浅球壳的低速冲击分析 |
6.1 前言 |
6.2 基本方程 |
6.2.1 温度场分析 |
6.2.2 非线性几何关系 |
6.2.3 温度相关功能梯度材料的本构关系 |
6.2.4 非线性运动控制方程 |
6.3 求解方法 |
6.3.1 接触力的求解 |
6.3.2 非线性运动控制方程的求解 |
6.4 数值结果与讨论 |
6.4.1 接触模型的比较算例 |
6.4.2 低速冲击下功能梯度浅球壳的参数分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 低速冲击下功能梯度板的非线性动力响应和损伤的仿真分析 |
7.1 前言 |
7.2 基本方程 |
7.2.1 损伤本构关系 |
7.2.2 功能梯度板的基本方程 |
7.3 有限元模型与数值算例 |
7.3.1 模型介绍 |
7.3.2 数值分析与结果讨论 |
7.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
附录B 攻读博士学位期间所参加的科研项目 |
(4)孔隙热弹性结构的线性和非线性静动力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 孔隙热弹性力学的应用及其研究进展 |
1.2.1 孔隙热弹性力学的应用 |
1.2.2 相关领域的国内外研究进展 |
1.3 孔隙热弹性问题的研究难点 |
1.4 微分求积法和微分求积单元法简介 |
1.4.1 微分求积法简介 |
1.4.2 微分求积单元法简介 |
1.5 论文的主要研究内容 |
第二章 孔隙热弹性体有限变形基本理论和广义变分原理 |
2.1 基本概念和基本方程 |
2.1.1 孔隙线弹性材料的基本理论 |
2.1.2 热弹性力学的基本理论 |
2.1.3 孔隙热弹性体有限变形的基本方程 |
2.2 各向异性孔隙热弹性体有限变形的广义变分原理 |
2.2.1 各向异性孔隙热弹性体有限变形的Hamilton变分原理 |
2.2.2 各向异性孔隙热弹性体有限变形的数学模型 |
2.2.3 各向同性孔隙热弹性体有限变形的数学模型 |
2.2.4 各向同性孔隙热弹性材料的线性理论 |
2.3 孔隙热弹性板有限变形的Hamilton变分原理 |
2.3.1 基本假设 |
2.3.2 各向同性孔隙热弹性板的应变能和动能 |
2.3.3 各向同性孔隙热弹性板有限变形的Hamilton变分原理 |
2.3.4 各向同性孔隙热弹性板有限变形的运动微分方程 |
2.3.5 各向同性孔隙热弹性板有限变形的边界条件 |
2.3.6 各向同性孔隙热弹性板的初始条件 |
2.4 孔隙热弹性薄板有限变形理论的退化 |
2.4.1 忽略中面惯性和转动惯性效应的孔隙热弹性板的有限变形理论 |
2.4.2 各向同性孔隙热弹性薄板的线性理论 |
2.5 本章小结 |
第三章 孔隙热弹性梁的非线性静动力学行为分析 |
3.1 孔隙热弹性梁的三维非线性数学模型 |
3.1.1 基本假设和基本方程 |
3.1.2 孔隙热弹性梁有限变形的Hamilton变分原理和非线性数学模型 |
3.2 孔隙热弹性简支梁的非线性动力学行为 |
3.2.1 利用Galerkin方法求解 |
3.2.2 数值结果和参数研究 |
3.3 孔隙热弹性固支梁的非线性静动力学行为 |
3.3.1 数学模型的DQ离散化方程 |
3.3.2 孔隙热弹性固支梁的非线性静力学行为 |
3.3.3 孔隙热弹性固支梁的非线性动力学行为 |
3.4 气动力作用下孔隙热弹性固支梁的动力学行为 |
3.4.1 受轴力作用的静力学行为 |
3.4.2 动载荷作用下梁的力学特性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 孔隙热弹性板的线性和非线性静动力学行为分析 |
4.1 孔隙热弹性轴对称薄板的静态分析 |
4.1.1 孔隙热弹性线性材料的基本方程 |
4.1.2 孔隙热弹性薄板的线性数学模型 |
4.1.3 孔隙热弹性圆薄板轴对称静态问题的解析解 |
4.1.4 参数研究 |
4.2 孔隙热弹性不可移简支矩形板的非线性动力学行为 |
4.2.1 基本方程 |
4.2.2 Galerkin方法求解 |
4.2.3 数值结果和参数研究 |
4.3 气动力作用下孔隙热弹性板的非线性动力学行为 |
4.4 本章小结 |
第五章 孔隙热弹性半平面的静动力学行为分析 |
5.1 基本方程 |
5.2 积分变换方法 |
5.2.1 求解过程 |
5.2.2 解的积分表达式 |
5.2.3 Fourier逆变换 |
5.3 微分求积单元法 |
5.3.1 基本方程的DQ离散化 |
5.3.2 边界条件的DQ离散化 |
5.3.3 连接条件的DQ离散化 |
5.4 数值算例与结果比较 |
5.4.1 DQEM数值解和弹性力学半平面问题解析解的比较 |
5.4.2 DQEM数值解和ITM所得解的比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 孔隙热弹性平面无限长条受周期载荷作用的瞬态动力学特性 |
6.1 问题的数学描述 |
6.1.1 孔隙热弹性介质的基本控制方程 |
6.1.2 边界条件 |
6.1.3 周期性条件 |
6.1.4 初始条件 |
6.2 控制方程的离散化与求解 |
6.2.1 控制方程的DQ离散化 |
6.2.2 边界条件和周期性条件的DQ离散化 |
6.2.3 时间导数项的离散 |
6.3 2维孔隙热弹性体的动力学响应 |
6.3.1 平面简谐波作用下的瞬态响应 |
6.3.2 极限车载作用下岩土地基的瞬态动力学特性 |
6.4 本章小结 |
第七章 孔隙热弹性半平面的非线性静动力学特性 |
7.1 问题的数学模型 |
7.1.1 基本方程 |
7.1.2 边界条件 |
7.1.3 初始条件 |
7.2 问题的求解方法 |
7.2.1 控制方程的DQ离散化 |
7.2.2 边界条件的DQ离散化 |
7.2.3 初始条件的DQ离散化 |
7.3 孔隙热弹性半平面问题的静力学特性 |
7.3.1 外载荷较小的情况 |
7.3.2 外载荷较大的情况 |
7.3.3 给定温度边界条件的情况 |
7.4 孔隙热弹性半平面问题的动力学特性 |
7.4.1 外载荷较小的情况 |
7.4.2 外载荷较大的情况 |
7.4.3 给定温度边界条件的情况 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
致谢 |
(5)具损伤弹塑性层合结构的非线性力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外相关领域的研究现状 |
1.2.1 复合材料损伤力学的研究现状 |
1.2.2 弹塑性本构理论的研究现状 |
1.2.3 弹塑性结构静动力学的研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
1.4 本文的主要创新性工作 |
第2章 具基体损伤弹塑性复合材料板的屈曲分析 |
2.1 前言 |
2.2 混合硬化弹塑性损伤本构模型 |
2.2.1 弹塑性损伤本构关系 |
2.2.2 损伤演化方程 |
2.3 弹塑性压屈平衡方程 |
2.4 求解方法 |
2.5 数值结果与讨论 |
2.6 本章小结 |
第3章 具基体损伤压电弹塑性层合板的后屈曲分析 |
3.1 前言 |
3.2 基本方程 |
3.2.1 具初始挠度板的非线性几何方程 |
3.2.2 复合材料层与压电层的本构关系 |
3.2.3 非线性平衡方程 |
3.3 求解方法 |
3.4 数值结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 具基体损伤压电弹塑性层合板的非线性动力响应分析 |
4.1 前言 |
4.2 基本方程 |
4.2.1 非线性几何方程 |
4.2.2 复合材料层与压电层的本构关系 |
4.2.3 非线性运动控制方程 |
4.3 求解方法 |
4.4 数值结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 具基体损伤弹塑性层合板的压电主动控制分析 |
5.1 前言 |
5.2 基本方程 |
5.2.1 非线性几何方程 |
5.2.2 复合材料层与压电层的本构关系 |
5.2.3 非线性运动控制方程 |
5.2.4 负速度反馈控制律 |
5.3 求解方法 |
5.4 数值结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于弱结合理论的弹塑性层合板的界面损伤分析 |
6.1 前言 |
6.2 基于界面弱结合理论的分析模型 |
6.2.1 界面弱结合本构关系 |
6.2.2 弹塑性本构关系 |
6.2.3 几何方程 |
6.2.4 弹塑性压屈平衡方程 |
6.3 求解方法 |
6.4 数值结果与讨论 |
6.5 本章小结 |
第7章 基于Shear-Lag理论的弹塑性层合板的界面损伤分析 |
7.1 前言 |
7.2 基于Shear-Lag理论的非线性分析模型 |
7.2.1 界面损伤本构关系 |
7.2.2 弹塑性本构关系 |
7.2.3 非线性几何方程 |
7.2.4 非线性运动控制方程 |
7.3 求解方法 |
7.4 数值结果与讨论 |
7.4.1 界面应力分析 |
7.4.2 非线性动力响应分析 |
7.5 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录A 攻读博士学位期间完成的学术论文 |
附录B 具界面损伤弹塑性层合板的非线性运动控制方程 |
致谢 |
(6)湿热条件下具损伤压电层合结构的非线性静动力学分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相关领域的研究现状 |
1.2.1 压电智能层合结构的研究现状及进展 |
1.2.2 复合材料结构损伤力学的研究现状与进展 |
1.2.3 环境对复合材料性能影响的研究现状与进展 |
1.2.4 弹塑性力学的研究现状与进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本文的主要创新性工作 |
第2章 湿热条件下具脱层压电层合梁的后屈曲及脱层扩展分析 |
2.1 引言 |
2.2 基本方程 |
2.2.1 内力分析 |
2.2.2 能量分析 |
2.2.3 脱层前缘能量释放率分析 |
2.2.4 控制微分方程及定解条件 |
2.3 求解方法 |
2.4 数值算例与讨论 |
2.5 本章小结 |
第3章 湿热条件下具损伤压电层合圆柱壳的分岔与混沌分析 |
3.1 引言 |
3.2 基本方程 |
3.3 求解方法 |
3.4 数值结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 湿热条件下具脱层压电层合梁的弹塑性后屈曲及脱层扩展分析 |
4.1 引言 |
4.2 混合硬化正交各向异性材料的弹塑性本构模型 |
4.3 湿热条件下具脱层压电层合梁的基本方程 |
4.4 能量释放率 |
4.5 求解方法 |
4.6 数值算例与讨论 |
4.6.1 湿热条件下具脱层压电层合梁的弹塑性后屈曲分析 |
4.6.2 湿热条件下具脱层压电层合梁的弹塑性脱层扩展分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 湿热条件下具脱层压电层合梁的脱层弹塑性疲劳扩展分析 |
5.1 引言 |
5.2 湿热条件下具脱层压电层合梁的基本方程 |
5.2.1 内力分析 |
5.2.2 接触力分析 |
5.2.3 控制方程及定解条件 |
5.3 动态J 积分 |
5.4 求解方法 |
5.5 数值算例与讨论 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
(7)粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅱ)——数值方法及结果(论文提纲范文)
1 粘弹性板热机耦合动力学模型 |
2 非线性数值计算方法 |
3 一类特殊热机耦合粘弹性板动力学模型 |
4 数值结果与讨论 |
5 结 论 |
(8)粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅰ)——动力学模型(论文提纲范文)
1 热粘弹性板的非线性数学模型 |
1.1 材料本构方程 |
1.2 变形几何方程 |
1.3 动力学平衡方程 |
1.4 考虑传热过程的热机耦合效应 |
2 应力函数的确定 |
3 热机耦合动力控制系统 |
4 讨 论 |
4.1 热机耦合弹性板模型 |
4.2 粘弹性板模型 |
4.3 无传热效应的热粘弹性板模型 |
4.3.1 变温场中粘弹性板模型 |
C 4 ∫ 0 t e ˙ (t-τ) Τ ˙ m (τ) dτ ??? (26) 4.3.2 恒温场中粘弹性板模型 |
4.3.3 变温场中弹性板模型 |
(9)含热传导效应粘弹性板耦合非线性动力分析模型(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 热粘弹性板的非线性数学模型 |
3 应力函数的确定 |
4 热机耦合动力控制系统 |
5 结 论 |
(10)热机耦合粘弹性矩形板混沌与分岔研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 相关研究的发展和现状 |
1.2.1 热粘弹性本构理论 |
1.2.2 热粘弹性结构的稳定性、分叉和混沌 |
1.3 本文的结构 |
第2章 粘弹性板热机耦合非线性动力学模型 |
2.1 引言 |
2.2 热粘弹性板的非线性数学模型 |
2.2.1 热粘弹性板的几何模型 |
2.2.2 热粘弹材料本构方程 |
2.2.3 变形几何方程 |
2.2.4 动力学平衡方程 |
2.2.5 考虑传热过程的热机耦合效应 |
2.3 应力函数的确定 |
2.4 热机耦合动力控制系统 |
2.5 各类简化模型的讨论 |
2.6 本章小结 |
第3章 粘弹性板热机耦合非线性振动的数值方法 |
3.1 引言 |
3.2 热粘弹性板动力学模型的非线性数值计算方法 |
3.3 基于Newmark法的迭代型数值计算方法 |
3.4 基于中心差分法的完全差分型数值计算方法 |
3.5 一类特殊热机耦合粘弹性板数值计算方法 |
第4章 粘弹性板热机耦合非线性振动的数值结果 |
4.1 引言 |
4.2 粘弹性矩形板在热机耦合作用下的动力学特性 |
4.3 粘性板的动力学特性 |
4.4 弹性板在热机耦合作用下的动力学特性 |
4.5 热膨胀和热传导效应对动力学特性的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 结束语 |
5.1 全文总结 |
5.2 需深入研究的问题及建议 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及及参与科研项目 |
四、具损伤粘弹性矩形板的非线性动力响应(论文参考文献)
- [1]考虑温度效应的多层粘弹性矩形板的动力响应[J]. 张震东,马大为,任杰,何强,高原,王旭. 固体火箭技术, 2016(04)
- [2]新型材料薄窄板结构的动力学行为分析[D]. 齐丽丽. 湖南大学, 2013(09)
- [3]低速冲击下损伤层合/功能梯度板壳的非线性动力学研究[D]. 毛贻齐. 湖南大学, 2011(07)
- [4]孔隙热弹性结构的线性和非线性静动力学特性研究[D]. 李莹. 上海大学, 2011(06)
- [5]具损伤弹塑性层合结构的非线性力学行为研究[D]. 田燕萍. 湖南大学, 2010(12)
- [6]湿热条件下具损伤压电层合结构的非线性静动力学分析[D]. 李盈利. 湖南大学, 2009(02)
- [7]粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅱ)——数值方法及结果[J]. 王燕楠,李映辉,邓一三. 四川大学学报(工程科学版), 2008(06)
- [8]粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅰ)——动力学模型[J]. 李映辉,王燕楠,邓一三. 四川大学学报(工程科学版), 2008(05)
- [9]含热传导效应粘弹性板耦合非线性动力分析模型[J]. 王燕楠,李映辉,邓一三. 西华师范大学学报(自然科学版), 2008(02)
- [10]热机耦合粘弹性矩形板混沌与分岔研究[D]. 王燕楠. 西南交通大学, 2008(01)