雙穩(wěn)態(tài)殼結(jié)構(gòu)具有延展和卷曲兩個(gè)不同的穩(wěn)定狀態(tài),且在穩(wěn)態(tài)時(shí)無需外力維持,在航空航天、電子通訊等方面應(yīng)用廣泛。本文運(yùn)用理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬的方法,對(duì)各向同性雙穩(wěn)態(tài)柱殼結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性及其驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了研究,具體工作內(nèi)容及成果如下:基于各向同性彈性殼的一般理論和本構(gòu)關(guān)系,運(yùn)用雙參數(shù)模型建立柱殼變形過程中的應(yīng)變能表達(dá)式,通過局部能量最小原理進(jìn)行理論推導(dǎo)。結(jié)果表明,存在一定初始應(yīng)力的柱殼結(jié)構(gòu)具有雙穩(wěn)態(tài)特性,并且能夠獲得第二穩(wěn)態(tài)卷曲半徑的理論值。本文提出一種新的穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式,利用剛性壓頭作為加載工具迫使殼面部分展平從而實(shí)現(xiàn)柱殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換。根據(jù)加載方法建立有限元模型并模擬加載過程,得到不同預(yù)應(yīng)力條件下的柱殼第二穩(wěn)態(tài)卷曲半徑,與理論結(jié)果高度吻合。并通過單因素分析法研究得出不同預(yù)應(yīng)力條件下加載位置和柱殼幾何尺寸(初始截面圓心角、初始縱向長(zhǎng)度)對(duì)第二穩(wěn)態(tài)卷曲半徑、驅(qū)動(dòng)力和最大Mises等效應(yīng)力的影響規(guī)律。對(duì)于理想彈塑性柱殼,建立理想彈塑性力學(xué)模型,簡(jiǎn)要概述殘余應(yīng)力的形成過程,運(yùn)用ABAQUS模擬成型過程及壓頭加載過程。結(jié)果表明,理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果所得穩(wěn)態(tài)卷曲半徑較為吻合;載荷隨位移幾乎呈線性增長(zhǎng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 雙穩(wěn)態(tài)殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介及應(yīng)用
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 可延展結(jié)構(gòu)
        1.2.2 雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)
        1.2.3 預(yù)應(yīng)力的引入方法
        1.2.4 驅(qū)動(dòng)方式
    1.3 課題的提出及本文主要工作內(nèi)容
第二章 各向同性殼體的一般理論及雙穩(wěn)態(tài)條件
    2.1 各向同性殼的概念
    2.2 殼結(jié)構(gòu)的廣義本構(gòu)方程
    2.3 雙穩(wěn)態(tài)實(shí)現(xiàn)條件
第三章 壓頭驅(qū)動(dòng)下雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)有限元模型的建立與驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 建模過程
    3.3 模型收斂性分析與可行性驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 柱殼結(jié)構(gòu)雙穩(wěn)態(tài)特性影響因素的有限元分析
    4.1 引言
    4.2 不同預(yù)應(yīng)力下雙穩(wěn)態(tài)特性研究
    4.3 壓頭加載位置對(duì)雙穩(wěn)態(tài)特性影響
    4.4 初始狀態(tài)截面圓心角對(duì)雙穩(wěn)態(tài)特性的影響
    4.5 初始狀態(tài)縱向長(zhǎng)度對(duì)雙穩(wěn)態(tài)特性的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 理想彈塑性材料雙穩(wěn)態(tài)特性研究
    5.1 引言
    5.2 殘余應(yīng)力的形成
    5.3 殘余應(yīng)力的有限元模擬
    5.4 壓頭驅(qū)動(dòng)下雙穩(wěn)態(tài)力學(xué)行為研究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3845954