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弹性杆盘绕折叠的力学分析
  • ISSN号:0254-0053
  • 期刊名称:《力学季刊》
  • 时间:0
  • 分类:O317[理学—一般力学与力学基础;理学—力学] O343[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]上海应用技术学院机械与自动化工程学院,上海200235, [2]苏州科技学院土木工程系,江苏苏州215011
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10472067).作者衷心感谢上海交通大学刘延柱教授对本课题研究工作的关心和指导.
中文摘要:

阐明一类超细长弹性杆的静力学建模问题.在平面假设下对弹性杆离散化,用方向子表述弹性杆横截面的位形,从而将杆表示成截面的弧坐标历程.通过截面形心的应变矢量和弯扭度的定义,讨论了截面的变形几何。分析了Kirehhoff模型和Cosserat模型的异同.根据微段杆的平衡条件导出了Cosserat模型下以原始弧坐标为自变量的平衡微分方程,与关于内力主矢和主矩的本构方程联立,形成封闭的微分方程组.讨论了弹性杆的端部约束及其边界条件,显示了这类边值问题的特殊性,表明了大位移下的平衡问题本质上都是静不定问题。

英文摘要:

A static model for super-thin elastic rod is described. The rod is treated as a process of a cross section moving along its axial line at a constant velocity, assuming a plane cross-section. The geometry of deformation of the rod section is discussed and differences between the Kirehhoff model and the Cosserat model are analyzed based on the definitions of strain vector at the center and curvature-twisting vector of the section. According to the equilibrium condition of a differential segment of the rod, a differential equilibrium equation of Cosserat model is derived. Closed form constitutive equations on principal vector and principal moment of forces acted on the section are given. The constraints subjected to the ends of rod are discussed and boundary conditions for the rod are given. It is concluded that equilibrium of the rod is a statically indeterminate problem.

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期刊信息
  • 《力学季刊》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:上海市科学技术协会
  • 主办单位:同济大学 上海交通大学 上海市力学会 中国力学学会
  • 主编:范立础
  • 地址:上海四平路1239号同济大学
  • 邮编:200092
  • 邮箱:
  • 电话:021-65983708
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0053
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1829/O3
  • 邮发代号:4-278
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 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)
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