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基于高阶位移场理论的多孔金属圆柱壳结构响应研究
  • ISSN号:1000-2758
  • 期刊名称:《西北工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O347.4[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安710072, [2]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家基础研究计划973项目(2011CB610300)、国家自然科学基金(11172239)、高校博士点基金(20126102110023)、大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放基金和“111”引智计划项目(B07050)资助
中文摘要:

基于高阶位移场理论研究了简支条件棱镜型圆柱壳体在内压力作用下的结构响应。首先,建立承受内压圆柱壳体的平衡方程,计算在该载荷作用下的各项同性材料的响应,与弹性力学理论解进行对比,验证所得平衡方程的正确性。采用均匀化方法,将正方形,三角形和Kagome3种多孔金属圆柱壳体等效为正交各向异性的材料,计算了在内压下的结构响应,并与有限元计算结果进行对比,结果表明文中方法所得结果与有限元的结果非常接近,计算得到的径向位移和轴向应变与有限元的计算基本相同,径向应力,环向应力和径向应变等结构响应时误差也较小。3种构型的计算结果与有限元计算结果的比值变化趋势基本相同,其中三角形和Kagome构型的计算结果较正方形构型的计算结果较为准确。通过对所得结果进行分析,可以发现该高阶位移场理论在计算圆柱壳体结构响应时有效、准确,可以作为预测该类结构响应的计算方法。

英文摘要:

A metallic cylindrical lattice tube under internal pressure was analyzed by using the HODF theory. The response of the structure was obtained and compared with that obtained by using the FEM analysis. By using the homogenization method, three cylindrical lattice tubs, whose lattice types were Triangle, Square, and Kagome re- spectively, under internal pressure were homogenized to be orthotropic material and calculated by HODF theory. The HODF theoretical results and the FEM results were respectively obtained and their comparisons show that the differences are very small. The radial displacement and axial displacement obtained with HODF theory are nearly the same as the respective displacements obtained with FEM. The errors in radial stress, hoop stress and radial strain are relatively small. The ratios of the displacements obtained respectively with HODF theory and FEM are calculated and the patterns of these respective ratios are nearly the same. The results of Triangle and Kagome are better than the results of Square. The comparison and analysis of calculated results confirm preliminarily that the higher-order displacement theory can be used to calculate the correct responses of the metallic cylindrical lattice tube under internal pressure.

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期刊信息
  • 《西北工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:西北工业大学
  • 主编:胡沛泉
  • 地址:西安市友谊西路127号(西工大校园158号信箱)
  • 邮编:710072
  • 邮箱:xuebao@mwpu.edu.cn
  • 电话:029-88495455
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-2758
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1070/T
  • 邮发代号:52-182
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10173