材料和几何非线性论文-柯世堂,朱容宽,王浩

材料和几何非线性论文-柯世堂,朱容宽,王浩

导读:本文包含了材料和几何非线性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:直筒-锥段型,钢结构冷却塔,数值模拟,材料非线性

材料和几何非线性论文文献综述

柯世堂,朱容宽,王浩[1](2019)在《考虑几何及材料非线性直筒-锥段型钢结构冷却塔风致稳定性能研究》一文中研究指出作为一种新颖的风敏感结构,直筒-锥段型钢结构冷却塔曲面形状和动力特性复杂、结构柔性和风致效应明显增大,整体稳定性能是其结构设计的瓶颈之一,尤其是结构几何、材料非线性及其高阶振型的影响。本文采用CFD技术数值模拟获得钢结构冷却塔表面风荷载分布模式,基于ANSYS软件建立主筒+加强桁架+附属桁架(铰接)耦合的一体化钢结构冷却塔有限元模型,以不同特征值屈曲模态作为初始几何缺陷分布形式,并基于几何及材料双重非线性有限元方法,系统研究了此类钢结构冷却塔在不同风速下低阶和高阶模态的稳定性能,涉及分歧失稳形态、极值失稳形态、临界失稳风速和静风响应。研究表明:考虑几何及材料双重非线性下钢结构冷却塔临界屈曲承载力下降;基阶屈曲波形相对较小,对几何初始缺陷不敏感;随着风速的增大,附属桁架最先发生失稳屈曲,然后依次为加强桁架和主筒。几何初始缺陷系数及阶数的改变对失稳临界风速影响较小,但随着阶数的增加,非线性分析过程中的变形趋势由附属桁架逐渐转移到主筒。所得主要结论可为此类新型钢结构冷却塔的抗风稳定性验算提供参考。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2019年05期)

王东,卢青针,吴尚华,田涯,尹原超[2](2019)在《考虑材料和几何非线性的重装拖曳缆拉断力研究》一文中研究指出重装拖曳缆主要用于深水海洋考察、海底采矿等,其结构由内部功能单元和外部螺旋铠装钢丝以非粘接形式组成。极限拉断力是评价重装拖曳缆力学性能的重要指标,材料非线性及内核径向收缩引起的几何非线性会极大地会影响拖曳缆极限拉断力的理论预测,造成理论预测值与试验值间较大的差距。本文基于ABAQUS软件建立拖曳缆弹塑性数值模型,同时考虑内核径向收缩、层间接触等得到了重装拖曳缆的拉断力。同时设计了相关拖曳缆拉断试验,对比研究表明,两者拉断力误差在10%以内,从而验证了数值模拟的正确性,为国内重装拖曳缆拉断力预测提供技术支持。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

刘智敏,孙启星,刘慧慧,毛端华,王艳丽[3](2018)在《基于几何非线性的复合材料加筋壁板分析》一文中研究指出对复合材料加筋壁板进行了试验和理论分析,其计算结果与试验吻合良好,在此基础上进行了线性和几何非线性对比分析,结果表明,几何非线性可提高加筋壁板刚度18.2%和强度19.1%,通过对比线性结果和几何非线性计算结果可知,结构的刚度、结构形式均会对几何非线性计算结果产生影响,在大变形工程计算中需要考虑几何非线性,以获得足够的计算精度。(本文来源于《教练机》期刊2018年03期)

尚丽娜,夏品奇[4](2018)在《复合材料梁的几何精确非线性建模及非经典效应》一文中研究指出基于Hodges的广义Timoshenko梁理论对具有任意剖面形状、任意材料分布及大变形的复合材料梁进行几何精确非线性建模,采用旋转张量分解法计算梁内任意一点的应变,采用变分渐近法确定梁剖面的任意翘曲,采用平衡方程由二次渐近精确的应变能导出广义Timoshenko应变能,采用广义Hamilton原理建立梁的几何精确非线性运动方程。将所建模型用于复合材料梁的静动力分析,通过与实验数据的对比,验证了建模方法的准确性,并进一步研究了剖面翘曲及横向剪切变形非经典效应对复合材料梁的影响。研究表明,剖面翘曲对复合材料梁的静变形和固有频率有显着影响,横向剪切变形对复合材料梁的静变形和固有频率的影响与梁的长度/剖面高度比有关。(本文来源于《复合材料学报》期刊2018年01期)

尚丽娜[5](2017)在《复合材料旋翼桨叶几何精确非线性力学建模与气弹响应》一文中研究指出复合材料桨叶可显着改善旋翼的气弹稳定性、振动特性和气动效率,已在直升机上得到广泛应用。现有的复合材料桨叶气弹分析都基于中等变形梁理论,采用忽略高阶项的量级分析。但实际的复合材料桨叶会产生大变形。因此,研究复合材料桨叶大变形气弹建模及分析方法具有十分重要的意义和工程价值。本文基于Hodges等人的几何精确非线性梁理论,对复合材料桨叶进行几何精确非线性力学建模,将所建的结构模型与非定常气动模型相结合,建立了精确而有效的悬停状态下复合材料桨叶气弹建模和气弹响应分析方法。基于Hodges等人的几何精确非线性梁理论,将改进的变分渐近梁剖面分析和Hodges混合变分形式的几何精确非线性梁运动方程组合,对复合材料梁进行几何精确非线性力学建模。目前国际上使用的变分渐近梁剖面分析采用扰动方法将二次渐近精确应变能转化为广义Timoshenko应变能。该方法忽略了二次渐近精确应变能中的高阶项,并将直梁的二次渐近精确应变能对应的剖面刚度矩阵与广义Timoshenko应变能对应的剖面刚度矩阵之间的关系式扩展用于带初始扭转和曲率的梁。有研究表明,以上简化对某些梁结构影响较大,并不成立。因此,本文在将二次渐近精确应变能转化为广义Timoshenko应变能的过程中,舍弃以上简化,求解二次渐近精确应变能和广义Timoshenko应变能组成的精确非线性方程组。以薄壁复合材料盒型梁为研究对象,通过实验和计算结果的对比,验证了本文力学建模方法的准确性,验证了本文力学建模方法可用于复合材料梁的大变形分析。研究表明:对称铺层薄壁盒型梁有拉伸/剪切和扭转/弯曲这两种弹性耦合,反对称铺层薄壁盒型梁有拉伸/扭转和剪切/弯曲这两种弹性耦合,且变形越大几何非线性越明显。采用改进的几何精确非线性梁结构建模方法对弹性耦合复合材料桨叶进行静力响应和动力特性分析,将计算结果与实验结果进行对比,验证了将本文改进的梁结构建模方法用于复合材料桨叶结构分析的准确性,并研究了剖面翘曲和横向剪切变形这两种非经典效应对复合材料桨叶静力响应和动力特性的影响。研究表明:可以通过改变桨叶大梁的铺层分布及不同弹性耦合沿桨叶展向的分布这两种方式来设计复合材料桨叶,使桨叶具有不同的弹性耦合。剖面翘曲对复合材料桨叶的静变形和固有频率有显着影响,不可忽略。横向剪切变形对复合材料桨叶静变形和固有频率的影响与桨叶长度/弦长比有关。当桨叶长度/弦长比大到一定数值时,横向剪切变形对静变形和低阶固有频率的影响可忽略不计。当需要精确计算复合材料桨叶的高阶固有频率时,应采用6×6全耦合刚度矩阵。将Peters有限状态气动载荷理论、改进的ONERA动态失速模型和Peters-He叁维有限状态动态入流理论结合,建立了适用于可变翼型桨叶的气动建模方法。根据可变翼型构型,对ONERA动态失速模型作了以下改进,使其适用于可变翼型桨叶动态失速附加气动载荷的计算:采用可变翼型的静态损失作为动态失速微分方程的激励,且可变翼型的静态损失曲线由未变形翼型的静态损失曲线平移得到;动态失速微分方程的系数计入可变翼型形状变化的影响。同时,计算二维翼型动态失速情况下的气动载荷时,将动态失速引起的环量加入二维动态入流理论。采用建立的气动载荷计算模型,计算了后缘小翼做简谐偏转运动的可变翼型在翼型不做变距运动、未变形翼型在动态失速、后缘小翼做简谐偏转运动的可变翼型在翼型做变距运动叁种情况下的气动载荷,并将计算结果与实验结果进行对比,验证了本文气动载荷计算方法的准确性。将本文改进的结构建模方法和气动建模方法相结合,建立了精确而有效的悬停状态下复合材料桨叶气弹建模和气弹响应分析方法。采用总体坐标系下的复合材料桨叶几何精确非线性运动方程计算桨叶在气动载荷作用下的气弹响应。采用本文的气弹建模和气弹响应求解方法,各桨叶剖面的力和力矩作为方程未知量直接求出,不需要使用传统的力积分法或模态迭加法进行求解。采用建立的气弹建模和气弹响应求解方法,计算了复合材料桨叶悬停状态下的气弹响应,并将计算结果与实验结果进行对比,验证了本文建立的气弹建模和气弹响应分析方法的准确性。研究了剖面翘曲和横向剪切变形这两种非经典效应对复合材料桨叶悬停状态下气弹响应的影响。研究表明:本文计算的诱导速度在桨尖附近出现突增,使得桨尖附近的升力和阻力突降,与实际分布相符。剖面翘曲和横向剪切变形对复合材料桨叶悬停状态下气弹响应的影响与桨根形式有关,对无铰式桨叶影响较大,对铰接式桨叶影响较小。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-04-01)

王龙飞,韩志军,闫晓鹏,路国运[6](2016)在《横纵激励下几何非线性复合材料层合梁的混沌同步》一文中研究指出基于里兹-伽辽金法,将考虑几何非线性的一端固支一端夹支复合材料层合梁的控制方程简化为典型的Duffing方程;引入了Duffing-Van Der Pol系统,通过两种系统的分岔图说明了它们共同达到混沌时的参数值;通过广义投影同步法,实现了Duffing系统和Duffing-Van Der Pol系统的精确同步,得到了实现两种系统同步的控制器;分别将两种系统通过Matlab进行了数值仿真,得到了两种系统的同步误差曲线图、二维相图和叁维相图,从而验证了混沌同步的准确性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2016年09期)

李园园,何欢,陈国平,刘庞轮[7](2016)在《基于本征方程求解复合材料梁几何非线性静力平衡》一文中研究指出对基于本征梁理论求解复合材料梁的几何非线性大变形屈曲问题进行了研究,根据材料属性利用渐近变分法确定复合材料梁的刚度矩阵,再根据本构方程和平衡方程求得其静力学行为,结果表明:对单层铺层的复合材料梁来说,刚度矩阵的耦合项可以忽略,其变形构型及梁末端的位移及转角的变化趋势与各项同性材料相同;对一个一般的复合材料梁来说,其刚度矩阵的耦合项不可忽略,耦合项对位移和转角的影响与施加在梁上的载荷大小有关,在载荷小于30 N,以耦合项50%的变化量为界,当变化量小于50%时,位移和转角的变化趋势与初始时相同,当变化量大于50%时,位移和转角的变化趋势发生很大的改变,但与解耦后的变化趋势相似。(本文来源于《振动与冲击》期刊2016年08期)

张兰兰,曹原,薛继岗[8](2016)在《基于材料和几何非线性的张拉膜结构静力分析》一文中研究指出张拉膜结构作为一种新型张拉结构体系,具有明显的材料和几何双重非线性。以某张拉膜结构模型试验为例,对模型试验进行非线性有限元分析,讨论了单元类型、网格划分、材料属性等对有限元分析结果的影响,研究了张拉膜结构在静力荷载作用下的力学响应特性,研究表明:叁种单元对模型试验的找形分析和荷载态分析精度比较接近,但是Shell 181则能较好的模拟材料非线性;对于低曲率膜面,几何非线性对于结构的影响要大于材料非线性的影响,可以按照材料的线弹性假定完成,对于高曲率膜面有待进一步研究;采用自由划分的网格精度可以满足低曲率膜面的精度要求,采用较密的网格化分不能有效提高结构的分析精度。(本文来源于《水利与建筑工程学报》期刊2016年01期)

赵春华,叶红玲,胡腾[9](2016)在《考虑几何与材料双非线性情况下簧片单元的屈曲分析》一文中研究指出簧片单元以其能够自动展开、自锁、结构简单、质量轻等优点被应用于空间可展柔性铰链中。但是,簧片单元在复杂工况下的稳定性问题还有待解决,它是决定飞行器能否正常工作的关键因素。本文针对簧片单元在承受两端偏心压缩载荷情况下的稳定性问题进行研究,基于ABAQUS有限元分析软件平台采用数值模拟方法对簧片单元进行非线性屈曲分析,分析过程中对比了只考虑几何非线性和考虑几何与材料双非线性情况下的临界屈曲载荷和后屈曲行为。结果表明,载荷偏心对于结构临界屈曲载荷影响较大,其次,是否考虑材料非线性对于结构的临界屈曲载荷影响不大,但对于结构的后屈曲行为有一定影响。(本文来源于《北京力学会第二十二届学术年会会议论文集》期刊2016-01-09)

吕军,张洪武,高效伟[10](2015)在《含液闭孔蜂窝材料与结构几何非线性多尺度计算方法研究》一文中研究指出针对仿生植物含液闭孔蜂窝材料与结构的非线性力学行丸开展了其几何非线性多尺度数值计算方法研究.建立了含液闭孔多孔材料以闭合液体腔中液压为驱动力的几何非线性行为多尺度计算模型.针对该类型含液蜂窝材料与结构中的各微结构具有不规则多边形的特征,进一步开展了基于非规则多边形粗网格单元的非线性多尺度有限元方法.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

材料和几何非线性论文开题报告

(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:

重装拖曳缆主要用于深水海洋考察、海底采矿等,其结构由内部功能单元和外部螺旋铠装钢丝以非粘接形式组成。极限拉断力是评价重装拖曳缆力学性能的重要指标,材料非线性及内核径向收缩引起的几何非线性会极大地会影响拖曳缆极限拉断力的理论预测,造成理论预测值与试验值间较大的差距。本文基于ABAQUS软件建立拖曳缆弹塑性数值模型,同时考虑内核径向收缩、层间接触等得到了重装拖曳缆的拉断力。同时设计了相关拖曳缆拉断试验,对比研究表明,两者拉断力误差在10%以内,从而验证了数值模拟的正确性,为国内重装拖曳缆拉断力预测提供技术支持。

(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。

材料和几何非线性论文参考文献

[1].柯世堂,朱容宽,王浩.考虑几何及材料非线性直筒-锥段型钢结构冷却塔风致稳定性能研究[J].南京航空航天大学学报.2019

[2].王东,卢青针,吴尚华,田涯,尹原超.考虑材料和几何非线性的重装拖曳缆拉断力研究[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[3].刘智敏,孙启星,刘慧慧,毛端华,王艳丽.基于几何非线性的复合材料加筋壁板分析[J].教练机.2018

[4].尚丽娜,夏品奇.复合材料梁的几何精确非线性建模及非经典效应[J].复合材料学报.2018

[5].尚丽娜.复合材料旋翼桨叶几何精确非线性力学建模与气弹响应[D].南京航空航天大学.2017

[6].王龙飞,韩志军,闫晓鹏,路国运.横纵激励下几何非线性复合材料层合梁的混沌同步[J].振动与冲击.2016

[7].李园园,何欢,陈国平,刘庞轮.基于本征方程求解复合材料梁几何非线性静力平衡[J].振动与冲击.2016

[8].张兰兰,曹原,薛继岗.基于材料和几何非线性的张拉膜结构静力分析[J].水利与建筑工程学报.2016

[9].赵春华,叶红玲,胡腾.考虑几何与材料双非线性情况下簧片单元的屈曲分析[C].北京力学会第二十二届学术年会会议论文集.2016

[10].吕军,张洪武,高效伟.含液闭孔蜂窝材料与结构几何非线性多尺度计算方法研究[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

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