当前位置:主页 > 科技论文 > 材料论文 >

凹凸板结构弯曲刚度等效及力学特性研究

发布时间:2020-12-07 01:52
  凹凸板结构是一种新型的轻质板材,通过在普通基础平板上冲压或滚压出具有周期性均匀化特质的典型单元或单胞微元得到该结构。由于这些复杂微结构的存在,使凹凸板结构具有构造正交各向异性的力学特性,相较于普通的基础平板具有更高的抗弯刚度和强度以及更强的可靠性。凹凸板结构相较于广泛使用的夹层板和层合板等板壳结构,具有优秀的平面压缩和剪切能力、优秀的高温稳定和耐疲劳特性、高可设计性和高吸能能力等力学特性,同时也具有制作工艺相对简单、材料用量少、成本相对较低等良好的特性。由于凹凸板是近年来新兴研究方向,现阶段的研究成果大部分局限于制作工艺方面,关于其等效性质和力学特性的研究比较少。构造正交各向异性波纹板和方波板属于构成凹凸板的基本组成结构,本文主要针对波纹板和方波板,以及多种凸起形状结构凹凸板的等效刚度和力学特性进行分析和研究。基于克希霍夫(Kirchhoff)的正交各向异性板小挠度弯曲理论,应用纳维法得到四边简支构造正交各向异性板在集中载荷作用下弯曲问题的解。将振型函数取为三角级数的形式,给出了构造正交各向异性薄板自由振动的固有频率和对应振型。以波纹板为研究对象,对Seydel波纹板刚度公式进行了讨论... 

【文章来源】:燕山大学河北省

【文章页数】:129 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

凹凸板结构弯曲刚度等效及力学特性研究


板的理论模型

尺寸优化


优化设计作为一种科学设计方法,起始于 1960 年代,优化设计的目标是提高设计效率和设计质量[137-139]。优化设计是一种在满足约束条件要求的前提下确定最优化设计方案的技术,将方案中所需要的支出如重量、费用、体积等达到极致以获得最优解[140-142]。在设计方案中,涉及优化设计的所有变量统称为优化变量,包含有设变量、状态变量和目标函数。其中设计变量是自变量,通过优化自变量的值来实现优化设计;状态变量是因变量,当设计变量改变时,状态变量是限制设计变量的约束;目标函数是优化设计的目的,在单变量优化分析中,只可以设置一个正数值为目标函数。在实际应用过程中可根据具体问题的分析来具体操作。在工程结构优化范畴,结构优化主要分为尺寸优化、形状优化、拓扑优化三种[143]。(1) 尺寸优化。尺寸优化是一种细节优化的设计方法,尺寸形变作为最基本的计参数,在保证零件拓扑结构和整体性能目标不变的前提下,对截面面积、板壳几何结构尺寸以及复合材料的层合厚度、材料的方向角度等参数进行优化,如图 1所示。

弹性,物体,方向,内部构造


233 34 35 36244 45 55255 56612121212z z yz z zx z yz yz zx yz zx xz a a a aa a aa aa 体积 ω 进行积分得到整个物体的应变势能:V Vd 内部构造是对称的,那么这个物体的弹性也是对称一点出现有对称的方向,在这些方向上的弹性都是点对一个平面的对称方向就弹性而言是等效的,那,垂直于弹性对称面的方向称为弹性体的一个弹性

【参考文献】:
期刊论文
[1]波形钢板剪力墙抗震性能试验研究[J]. 王威,张龙旭,苏三庆,高敬宇,李艳超,李元刚.  建筑结构学报. 2018(05)
[2]扁球壳在热-机械荷载作用下的稳定性分析[J]. 赵伟东,高士武,马宏伟.  应用数学和力学. 2017(10)
[3]波形钢板在公路超浅埋隧道的应用研究[J]. 宋飞.  公路交通科技(应用技术版). 2017(06)
[4]正弦波纹板第二主刚度的数值拟合[J]. 常福清,和梦欣,张晖辉.  科技通报. 2017(01)
[5]轻质板壳结构振动与声学耦合特性的理论及实验研究[J]. 辛锋先,卢天健.  应用数学和力学. 2014(06)
[6]波纹板的隔声特性研究[J]. 刘生江,谢石林,张希农.  噪声与振动控制. 2013(03)
[7]纺织复合材料细观力学分析的一般性周期性边界条件及其有限元实现[J]. 张超,许希武,严雪.  航空学报. 2013(07)
[8]瓦楞纸板串联缓冲系统动力学响应[J]. 卢富德,陶伟明,高德.  振动与冲击. 2012(21)
[9]金属点阵材料的研究进展[J]. 曾嵩,朱荣,姜炜,蔡霄天,刘金强.  材料导报. 2012(05)
[10]负泊松比材料与结构的力学性能研究及应用[J]. 杨智春,邓庆田.  力学进展. 2011(03)

博士论文
[1]多层缓冲结构准静态压缩和冲击响应分析方法及应用[D]. 卢富德.浙江大学 2014

硕士论文
[1]矩形凸起凹凸板等效刚度的研究[D]. 赵卫东.燕山大学 2017
[2]结构上正交各向异性板等效刚度的探究[D]. 纪海凤.燕山大学 2016
[3]钢波纹管材料在公路工程中的应用[D]. 刘百来.长安大学 2004
[4]哈密顿体系在各向异性板弯曲问题中的应用[D]. 苏滨.大连理工大学 2000



本文编号:2902400

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2902400.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户04fa1***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com