基于显式动力法薄膜褶皱有限元分析

发布时间：2020-12-10 13:47

　　近年来,薄膜结构这一新的结构形式迅速发展并已经被广泛应用,各式各样的大型薄膜结构层出不穷。由于薄膜这一材料本身的抗弯刚度很弱,而且厚度往往远小于平面尺寸,这就导致褶皱极易出现。褶皱是薄膜结构中最常见的一种行为,也是薄膜结构应用中不可避免的重要问题。褶皱的出现对结构的性能、功能、美观上都会产生负面影响。因此,深入研究褶皱的形成机理、发展规律、影响因素、应力与能量以及其控制方法等对膜结构的研究工作都具有十分重要的意义。目前,对膜结构褶皱行为研究的常用理论方法主要张力场理论、屈曲理论等;常用的研究方法包括有限元仿真模拟法和实验法。本文采用非线性有限元软件ABAQUS,对经典矩形受剪切模型和环形受扭转模型进行仿真模拟。首先,与实验结果对比验证了三种模拟方法的正确性并对模拟结果的精确性做了简要探讨,结果表明三种模拟方法的准确度和精确性足以满足研究要求;其次,单独改变某个影响因素,保持其他条件不变,分别探讨了网格划分精密程度、膜材厚度以及形变量对主应力、弹性应变能的影响,我们发现膜材厚度和形变量对主应力和弹性应变能的影响较大,网格划分对主应力和弹性应变能的影响较小;最后,分别建立基本模型与局部增厚... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图 1.2 中继星“鹊桥”构及褶皱应用现状的发展前景吸引越来越多的学者从事薄膜结构的结构应用现状应属德国建筑师 Otto[7]，他在 20 世纪 50 年代创膜结构作品，包括著名的加拿大科尔博览会的德博览会的德国馆以极强烈的艺术表现力和感染力是沿湖岸建成的连续的伞形结构，也是第一个将此也成了索膜结构大跨度建筑中的里程碑（如图

图 1.2 中继星“鹊桥”构及褶皱应用现状的发展前景吸引越来越多的学者从事薄膜结构的构应用现状应属德国建筑师 Otto[7]，他在 20 世纪 50 年代创膜结构作品，包括著名的加拿大科尔博览会的博览会的德国馆以极强烈的艺术表现力和感染是沿湖岸建成的连续的伞形结构，也是第一个将此也成了索膜结构大跨度建筑中的里程碑（如图

【参考文献】：
期刊论文
[1]网壳结构的应用及研究现状[J]. 季跃.  结构工程师. 2018(01)
[2]太空发电站大型柔性结构控制系统设计[J]. 刘宇飞,侯欣宾,王立,周璐.  载人航天. 2017(04)
[3]大跨度结构在建筑设计中的应用分析[J]. 旁士斌.  建材与装饰. 2017(15)
[4]平面薄膜结构屈曲行为的向量式有限元分析[J]. 王震,赵阳,杨学林.  浙江大学学报(工学版). 2015(06)
[5]平面张拉薄膜屈曲过程的数值分析[J]. 马瑞,杨庆山,王晓峰.  北京交通大学学报. 2013(04)
[6]剪切褶皱薄膜动态特性分析[J]. 李云良,鲁明宇,谭惠丰,谭忆秋.  哈尔滨工业大学学报. 2011(02)
[7]空间薄膜阵面结构褶皱分析[J]. 肖薇薇,陈务军,付功义.  宇航学报. 2010(11)
[8]充气可展开结构中薄膜皱褶的有限元分析[J]. 魏玉卿,尚仰宏.  现代雷达. 2010(09)
[9]基于薄壳单元的薄膜结构褶皱分析[J]. 张建,杨庆山,谭锋.  工程力学. 2010(08)
[10]基于直接扰动法的薄膜屈曲缺陷敏感性分析[J]. 李云良,鲁明宇,谭惠丰,谭忆秋.  工程力学. 2010(08)

博士论文
[1]平面张拉薄膜褶皱变形机理与调控方法[D]. 刘明君.西安电子科技大学 2018
[2]薄膜结构的褶皱特征和机理研究[D]. 严冬.北京理工大学 2016
[3]薄膜结构的有限质点法计算理论与应用研究[D]. 杨超.浙江大学 2015

硕士论文
[1]薄膜褶皱影响因素的试验研究及数值分析[D]. 殷亮.北京交通大学 2017
[2]薄膜结构的屈曲与振动特性研究[D]. 张锦莱.哈尔滨工业大学 2015
[3]空间平面薄膜结构褶皱与动力学分析[D]. 刘充.西安电子科技大学 2014
[4]拉伸薄膜褶皱力学行为的数值研究[D]. 赵腾飞.大连理工大学 2014



本文编号：2908798