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剪切可变形梁热过屈曲解析解
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:2012.2.2
  • 页码:172-176+191
  • 分类:TU323.3[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]兰州理工大学理学院,兰州730050
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11072100,10872083); 甘肃省自然科学基金项目(0710RJZA057); 甘肃省教育厅项目(0603B-05); 兰州理工大学工程力学重点学科团队项目
  • 相关项目:功能梯度材料结构非线性力学行为的进一步研究
中文摘要:

该文导出了面内热载荷作用下,梁过屈曲问题的精确解。首先基于非线性一阶剪切变形梁理论,推导了控制轴向和横向变形的基本方程。然后,将3个非线性方程化简为一个关于横向挠度的四阶非线性积分-微分方程。该方程与相应的边界条件构成了微分特征值问题。直接求解该问题,得到了热过屈曲构形的闭合解,这个解是外加热载荷的函数。利用精确解,得到了临界屈曲载荷的一阶结果与经典结果的解析关系。为考察热载荷、横向剪切变形以及边界条件的影响,根据得到的精确解给出了两端固定、两端简支以及一端固定一端简支边界条件下的具体数值算例,讨论了梁在面内热载荷作用下的过屈曲行为,并与经典结果进行了比较。该文得到的精确解可以用于验证或改进各类近似理论和数值方法。

英文摘要:

An exact and closed form solution is obtained for the nonlinear static responses of beams subjected to uniform in-plane thermal loading.The equations governing the axial and transverse deformations of FGM beams are derived based on the nonlinear first-order shear deformation beam theory(FBT).The three equations are reduced to a single nonlinear fourth-order integral-differential equation governing the transverse deformations.The equation and the corresponding boundary conditions lead to differential eigenvalue problem.The nonlinear equation is directly solved without any approximation and a closed-form solution for thermal post-buckling deformation is obtained as a function of the applied thermal load.By using the solution,one can obtain the analytical relation of critical buckling load between the shear deformable beams and the classical ones.To demonstrate the influence of in-plane loading,as well as transverse shear deformation and boundary conditions,numerical examples based on the exact solutions are presented,and the post-buckling responses of the beams are discussed.The exact solutions obtained herein can be served as benchmarks to verify and improve various approximate theories and numerical methods.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 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:32789