本文關(guān)鍵詞：格柵夾層結(jié)構(gòu)熱變形的微結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和數(shù)值計(jì)算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于夾芯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及不連續(xù)性,使得格柵夾層結(jié)構(gòu)在外加載荷作用下的變形分析較為困難。特別是對(duì)于在溫度載荷作用下的格柵夾層結(jié)構(gòu)的熱彎曲變形,除了需要考慮面板和夾心的熱伸縮變形外,還需要考慮面板的彎曲和夾芯的剪切變形。而單純機(jī)械力載荷作用下的格柵夾層結(jié)構(gòu)變形理論,僅考慮了面板的伸縮和夾芯的剪切變形,其不再適用于分析有溫度載荷作用的情況。本文基于微結(jié)構(gòu)力學(xué)的胞元分析方法,建立了格柵夾層結(jié)構(gòu)的均勻化等效理論模型,系統(tǒng)地分析和計(jì)算了一維和二維格柵夾層結(jié)構(gòu)的熱變形。主要成果如下： 1.通過(guò)胞元結(jié)構(gòu)分析,考慮了面板與腹板各自的熱伸縮變形以及相互作用,分別建立了不考慮和考慮腹板彎曲效應(yīng)兩種情形下,格柵夾層梁結(jié)構(gòu)熱變形的理論模型,給出了胞元兩端的廣義內(nèi)力與廣義位移之間的關(guān)系。利用傳遞矩陣法計(jì)算了格柵夾層懸臂梁的熱變形,其數(shù)值結(jié)果與三維有限元分析軟件所得結(jié)果相吻合,從而佐證了本文提出理論模型的正確性。 2.針對(duì)格柵夾層彈性板結(jié)構(gòu)的熱變形問(wèn)題,考慮了面板和腹板兩者的熱伸縮變形,以及由于兩者之間的剪力作用所引起的面板彎曲和腹板的平面應(yīng)力狀態(tài)下的變形等因素的影響。應(yīng)用胞元分析方法分析了格柵夾層板的熱變形,結(jié)合腹板與面板界面的位移和應(yīng)力連續(xù)條件,建立了均勻化等效的正交各向異性板理論模型,并給出了等效熱膨脹系數(shù)的解析表達(dá)式。數(shù)值算例結(jié)果與三維有限元結(jié)果的一致性說(shuō)明了本文理論模型的正確性。 3.為了進(jìn)一步分析格柵夾層彈性梁熱變形的微極效應(yīng),基于微極熱彈性理論,建立了均勻化等效微極熱彈性梁的理論模型。由胞元的能量等效,得到了格柵夾層梁的等效微極熱彈性參數(shù)。數(shù)值結(jié)果表明：本文提出的等效微極熱彈性梁模型,可以較為精確的模擬格柵夾層梁結(jié)構(gòu)的熱變形行為。 4.將等效微極熱彈性梁模型加以推廣,應(yīng)用胞元的位移等效方法,建立了格柵夾層彈性板熱變形的等效微極板理論,并給出了數(shù)值算例。
【關(guān)鍵詞】：格櫥夾層結(jié)構(gòu) 熱變形 胞元分析 均勻化等效 微極效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O342
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 格柵夾層結(jié)構(gòu)傳熱理論研究進(jìn)展13-14
• 1.2.2 格柵夾層結(jié)構(gòu)的熱變形問(wèn)題研究概況14-17
• 1.2.3 格柵結(jié)構(gòu)的微極等效理論研究簡(jiǎn)介17-19
• 1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 格柵夾層梁熱變形理論及數(shù)值計(jì)算21-49
• 2.1 格柵夾層結(jié)構(gòu)熱變形分析的現(xiàn)有理論簡(jiǎn)介21-23
• 2.2 微結(jié)構(gòu)胞元分析23-24
• 2.3 受熱變形的力學(xué)理論模型建立24-29
• 2.3.1 胞元子結(jié)構(gòu)相互作用力分析24-25
• 2.3.2 胞元子結(jié)構(gòu)變形約束25-28
• 2.3.3 整體熱變形傳遞矩陣建立28-29
• 2.4 格柵夾層梁受熱變形的數(shù)值結(jié)果29-37
• 2.5 考慮腹板彎曲效應(yīng)的熱變形理論模型建立及數(shù)值算例37-49
• 2.5.1 腹板彎曲變形約束37-39
• 2.5.2 胞元子結(jié)構(gòu)受力變形分析39-41
• 2.5.3 廣義向量間的傳遞關(guān)系41-42
• 2.5.4 數(shù)值結(jié)果與討論42-49
• 3 格柵夾層板熱變形理論及數(shù)值計(jì)算49-75
• 3.1 格柵夾層板結(jié)構(gòu)受熱變形問(wèn)題49-52
• 3.2 胞元的受熱變形分析52-62
• 3.2.1 腹板力-熱變形的解析解52-55
• 3.2.2 面板面內(nèi)伸長(zhǎng)的解析解55-58
• 3.2.3 面板面外變形的解析解58-60
• 3.2.4 子結(jié)構(gòu)區(qū)域連接60-61
• 3.2.5 邊界條件61-62
• 3.3 格柵夾層板的等效正交各向異性板理論模型62-64
• 3.4 數(shù)值算例及比較64-73
• 3.5 本章小結(jié)73-75
• 4 等效微極梁理論模型及數(shù)值結(jié)果75-85
• 4.1 微極熱彈性理論基礎(chǔ)75-76
• 4.2 微極梁熱變形理論模型建立76-78
• 4.3 等效微極材料參數(shù)確定78-80
• 4.4 數(shù)值結(jié)果比較及討論80-85
• 5 等效微極板模型理論及數(shù)值結(jié)果85-97
• 5.1 微極板熱變形理論模型85-92
• 5.2 等效微極材料參數(shù)確定92-94
• 5.3 數(shù)值結(jié)果和討論94-95
• 5.4 本章小結(jié)95-97
• 6 結(jié)論與展望97-99
• 參考文獻(xiàn)99-111
• 附錄A 不考慮腹板變形時(shí)梁胞元兩端向量間的關(guān)系矩陣111-116
• 附錄B 考慮腹板變形時(shí)梁胞元兩端向量間的關(guān)系矩116-118
• 附錄C 格柵夾層板胞元分析中變量、連接條件及邊界條件118-124
• 作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果124-127
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集127

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：260176