一种新的构造正交各向异性板等效刚度的分析方法

发布时间：2024-03-01 17:29

　　本论文主要研究构造上正交各向异性板的等效刚度问题,研究的板材类型主要分为四种:半圆弧形波纹板、梯形波纹板、半球形凸起凹凸板和对称梯形凸起凹凸板。上述板材在房屋建设、船舶、桥梁等各种工程实际中被广泛的使用。首先利用薄板弯曲过程中的线弹性理论和材料力学中的等效变形理论推导出半圆弧形波纹板和梯形波纹板第二主向刚度公式。然后结合ANSYS有限元分析软件验证其数值模拟解和纳维法求得的挠度解的差异性,并讨论了不同代表体元结构对所求等效刚度精度的影响以及在不同边界条件下实体建模板和等效平板的有限元对比结果,从而验证所求解的等效刚度的正确性。接着使用等效刚度组合法和积分均质化原理对半球形凸起凹凸板和对称梯形凸起凹凸板的等效刚度进行了研究,分别讨论了代表性体元的结构尺寸对等效刚度精度的影响以及工程实际中板边界约束的情况,充分的从静力学角度验证了本论文所求解等效刚度公式的正确性和可靠性。最后,针对正交各向异性板的振动特性进行了研究,选取半圆弧形凸起凹凸板和对称梯形凸起凹凸板为模型。通过对比四边简支下正方形宏观板结构的前四阶固有频率的有限元数值模拟解和理论解验证等效刚度在振动问题上同样适用。然后分别对比了四...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的意义
        1.1.1 经典弹性薄板理论发展
        1.1.2 正交各向异性板等效刚度研究的意义
    1.2 国内外正交各向异性板研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 各向异性弹性薄板的基本理论
    2.1 各向异性弹性薄板的基本方程
    2.2 各向异性弹性薄板的小挠度弯曲问题
    2.3 正交各向异性弹性薄板小挠度问题经典解法
    2.4 四边简支正交各向异性弹性矩形薄板的自由振动
    2.5 本章小结
第3章 半圆弧形和梯形波纹板等效刚度研究
    3.1 引言
    3.2 半圆弧形波纹板等效刚度推导及有限元验证
        3.2.1 半圆弧形波纹板第二主向刚度
        3.2.2 半圆弧形波纹板等效刚度有限元验证
    3.3 梯形波纹板等效刚度推导及有限元验证
        3.3.1 梯形波纹板第二主向刚度
        3.3.2 梯形波纹板等效刚度有限元验证
    3.4 本章小结
第4章 半球形和对称梯形凸起凹凸板等效刚度研究
    4.1 引言
    4.2 半球形凸起凹凸板等效刚度推导及有限元验证
        4.2.1 半球形凸起凹凸板等效抗弯刚度
        4.2.2 半球形凸起凹凸板等效抗扭刚度
        4.2.3 半球形凸起凹凸板等效刚度有限元验证
    4.3 对称梯形凸起凹凸板等效刚度推导及有限元验证
        4.3.1 对称梯形凸起凹凸板等效抗弯刚度
        4.3.2 对称梯形凸起凹凸板等效抗扭刚度
        4.3.3 对称梯形凸起凹凸板等效刚度有限元验证
    4.4 本章小结
第5章 波纹板和凹凸板振动特性研究
    5.1 引言
    5.2 半圆弧形波纹板固有频率和振型的有限元验证
        5.2.1 不同结构尺寸参数下半圆弧形波纹板固有频率分析
        5.2.2 工程实际中板边界约束讨论
    5.3 对称梯形凸起凹凸板固有频率和振型的有限元验证
        5.3.1 不同结构尺寸参数下对称梯形凸起凹凸板固有频率分析
        5.3.2 工程实际中板边界约束讨论
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3915565