杆系结构的动力屈曲-石墨烯屈曲的结构力学模型

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w_mz2007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
杆系结构是最常用的结构形式之一,导致其失效的主要形式是结构的整体屈曲,因此对杆系结构进行屈曲分析有着重要的意义。目前对于杆系结构的静力屈曲的研究已经十分成熟,然而对于直杆的整体动力屈曲研究较少,对于石墨烯也少有屈曲的研究。这里将微观状态下的石墨烯结构模拟为宏观的杆系结构的结构力学模型,分析其屈曲特性。本文把直杆和石墨烯模拟的二维框架结构作为研究对象,分别施加一个随时间线性增加的轴向冲击载荷,通过改变加载速度得到屈曲载荷。对于直杆利用推导出的动力屈曲控制方程,分别用基于Runge-Kutta法的理论差分方法和隐式瞬态分析方法进行计算和数值模拟,得到了加载速度与屈曲载荷的关系,结果表明随着加载速度的增加,直杆屈曲模态会在一定加载速度下由一阶屈曲向二阶屈曲转变;利用有限元分析软件对一阶、二阶动力屈曲进行建模分析,并与欧拉临界屈曲载荷比较,验证了差分方法和有限元数值模拟方法的准确性与可行性。对于石墨烯结构,利用梁单元和质点单元建立二维框架模型,通过改变加载速度的大小,边界条件的形式、单元结构的手性构型以及整体结构的长宽比得到屈曲载荷值进行数值模拟并比较分析,确立了石墨烯结构在长宽比不变时不同参数下的临界加载速度。结果表明,Armchair型石墨烯比 Zigzag型能够承受更大的屈曲载荷,且更加稳定;两边简支边界比一端固支边界能够承受更大的屈曲载荷;结构手性构型比边界条件对动力屈曲的影响要大;石墨烯临界屈曲载荷随着长宽比增大而逐渐减小,且在长宽比为1时前后的变化趋势明显不同。
其他文献
大型火力发电厂建设项目是一个耗资十分巨大的系统工程,关系到国民经济和人民生活的各个方面,相应的选址工作包含了诸多的技术和经济要素。随着电力体制改革,电厂的选址已从国家规划平衡过渡到多家发电公司竞争自主选择。为了获得相应的科学合理厂址优选评价方法,本文尝试研究开发一套适合电力市场竞争条件下的具有实际可操作性的火电发电厂厂址优化和评价方法。针对中国大唐集团公司在某电网的火力发电厂选址工程项目,本文采用
本文对作大范围运动弹塑性多体系统的刚-柔耦合动力学特性进行了研究,弹塑性构件均假设为理想弹塑性材料。第一章为绪论,对国内外弹塑性多体系统动力学问题的研究现状进行了综
下击暴流是一种恶劣天气下的短暂性大风,有着与传统大气边界层近地风不同的风剖面,而且风场特性与地形有明显相关性。下击暴流对输电塔线结构的风致倒塌经常出现,为提高输电
期刊
期刊
随着化石能源的减少,能源问题已成为世界性的问题。太阳能自然通风技术在世界各地发展起来,鉴于太阳能不能进行充分利用,提出了相变蓄热通风,为了使室内热湿环境符合人体的热
涡动力学是研究非定常空气动力学的一个有力切入点。历史上诞生过许多不同的非定常涡动力学模型,在一定的前提条件和假设下,这些模型简化为涡系运动模型。由于理论研究和实际应
期刊
随着社会的进步和现代化工业的发展,单一材料已经很难满足人们在工程实际中的需要,而多层介质由于其灵活的性能组合,在生产和生活中发挥着越来越重要的作用。然而,由于在不同材料
期刊