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板作为最常见的基本结构元件在航天、航空、建筑、军工和机械等领域中被广泛应用,因此板的动力屈曲一直备受研究者们的青睐。由于研究者针对这一问题的方法不同、观点各异,所以其研究结果也不尽相同。基于此,本文在分离变量的基础上,采用了里兹法与棣莫弗公式结合的新方法来研究板的动力屈曲,具体工作如下: 1.基于Reissner一阶剪切理论,考虑了横向剪切、转动惯量等因素的影响,通过Hamilton原理推导出了板在面内阶跃载荷作用下的控制方程。 2.考虑应力波效应,用棣莫弗公式与里兹法结合的新方法来研究面内阶跃载荷作用下的金属板与复合材料板的动力屈曲问题。设板的试函数为三角函数与时间项相乘的形式,通过函数奇偶性判断得出满足波阵面约束条件和边界条件的准确试验函数形式。基于棣莫弗公式对复合材料板的控制方程进行化简,得出了应力波反射前金属板与复合材料板临界动力屈曲载荷的表达式。 同时用分离变量法得出板的临界动力屈曲载荷表达式,应用MATLAB软件将两种方法所得的临界屈曲载荷值曲线进行对比,表明:棣莫弗公式与里兹法结合的新方法可以有效应用于板动力屈曲的研究。 3.应用MATLAB软件将考虑剪切效应与不考虑剪切效应的板的临界动力屈曲荷载曲线进行对比,讨论了不同板厚下剪切效应对动力屈曲的影响程度以及变化规律;分析了复合材料板板宽、不同铺设层组合以及模态阶数对动力屈曲载荷值的影响;研究了层合板不同方向的屈曲模态阶数对于模态振幅的影响。 4.应用ABAQUS有限元软件对不同边界条件,不同尺寸的板进行了动力屈曲的计算机模拟,通过模拟给出关键单元应变时程曲线和板长度方向上的屈曲模态图。将得出的模拟载荷值与理论值进行对比,误差不超过百分之五。通过模拟发现在阶跃载荷作用下,板屈曲模态随着加载时间的增长而不断发展,模态数也在不断增加。