轴压-弯曲联合荷载下功能梯度材料圆柱壳的屈曲

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (4): 158-161.

轴压-弯曲联合荷载下功能梯度材料圆柱壳的屈曲

黄怀纬韩强魏德敏

华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640

收稿日期:2010-12-10 修回日期:2011-05-20 出版日期:2012-04-25 发布日期:2012-03-01
通信作者: 黄怀纬(1979-) ，男，博士，主要从事结构稳定理论研究． E-mail:cthwhuang@scut.edu.cn
作者简介:黄怀纬(1979-) ，男，博士，主要从事结构稳定理论研究．
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目( 10151064101000062) ; 中国博士后科学基金资助项目( 20100470912) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2009ZM0054)

Buckling of FGM Cylindrical Shells Under Combined Axial Compression and Bending Loads

Huang Huai-Wei Han Qiang Wei De-Min

School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2010-12-10 Revised:2011-05-20 Online:2012-04-25 Published:2012-03-01
Contact: 黄怀纬(1979-) ，男，博士，主要从事结构稳定理论研究． E-mail:cthwhuang@scut.edu.cn
About author:黄怀纬(1979-) ，男，博士，主要从事结构稳定理论研究．
Supported by:
广东省自然科学基金资助项目( 10151064101000062) ; 中国博士后科学基金资助项目( 20100470912) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2009ZM0054)

摘要/Abstract

摘要： 将理论分析和数值模拟相结合，研究了轴压－弯曲联合荷载作用下功能梯度材料圆柱壳的屈曲行为．以经典Donnell 壳体理论为基础，得到功能梯度材料圆柱壳的屈曲控制方程，并通过本征值分析方法得到结构屈曲的临界条件．理论计算结果表明，弯曲屈曲临界荷载随轴压荷载的增长线性递减，材料组分中陶瓷含量的增加有利于结构屈曲临界荷载的提高．理论结果与有限元软件ABAQUS 的数值结果相吻合，验证了理论的可靠性．

关键词: 功能梯度材料, 圆柱壳, 屈曲, 联合荷载, 有限元

Abstract:

By combining theoretical analysis with numerical simulation,the buckling behaviors of FGM ( Functionally Graded Material) cylindrical shells under combined axial compression and bending loads are investigated. Then,on the basis of the classical Donnell shell theory,a buckling governing equation of the shells is deduced,and the critical condition for the buckling is determined via an eigenvalue analysis. Theoretically calculated results reveal that the critical load of bending buckling linearly decreases with the increase of axial compression,but increases with the content of ceramic constituent in FGM. The theoretical results are finally compared with the numerical ones obtained by ABAQUS simulation,with a good accordance being found,which means that the proposed theory is reliable.

Key words: functionally graded materials, cylindrical shell, buckling, combined load, finite element

中图分类号:

O343.9

黄怀纬韩强魏德敏. 轴压-弯曲联合荷载下功能梯度材料圆柱壳的屈曲[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(4): 158-161.

Huang Huai-Wei Han Qiang Wei De-Min. Buckling of FGM Cylindrical Shells Under Combined Axial Compression and Bending Loads[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(4): 158-161.

[1]	黄怀纬, 黄海博. 微纳挠曲电结构力电耦合响应的数值模拟方法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2024, 52(1): 147-156.
[2]	丁发兴, 蔡勇强, 王莉萍, 等. 焊接多腔双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2024, 52(1): 15-25.
[3]	王振民, 谢惠民, 李栩延, 等. 核用小直径传热管衬管焊接TIG焊枪的设计及优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(7): 1-11.
[4]	王小强, 李斌, 邓传锦, 等. 高密度CCGA热疲劳仿真及可靠性分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(3): 98-109.
[5]	李俊烨, 田龚强, 王新鹏, 等. 基于有限元法的导电滑环刷丝成型特性分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(11): 140-150.
[6]	许千斤, 马尚君, 牛茂东, 等. 考虑齿轮副啮合激励的滚柱螺纹动载荷分布[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(11): 119-130.
[7]	严洪立, 黄林南, 高跃明, 等. 表面肌阻抗混合信号的盲源分离电特性提取方法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(12): 142-150.
[8]	何金洲, 吕大刚, 贾明明. 带延性增强型节点的屈曲约束支撑钢框架的抗地震倒塌能力[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(11): 107-114.
[9]	张喜德梁金志江佳霖. 中空玻璃板单向冷弯力学行为试验及数值研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2022, 50(1): 50-58, 68.
[10]	杨有福郭宏鑫. 加劲薄壁高强方钢管混凝土短柱的轴压性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(8): 43-52.
[11]	贺志勇, 张浩然, 杨程, 等. 桥侧大面积堆土对桥梁安全性的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(7): 8-16.
[12]	张晋, 刘得龙, 张强, 等. 正交胶合木墙体耐火极限试验及数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 9-19.
[13]	凌育洪, 吴珊, 古静欣, 等. 地铁上盖建筑的隔振方法对比研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(4): 1-8.
[14]	魏彤辉, 孟广伟, 左文杰, 等. 基于单变量函数分解的结构区间静力响应分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(3): 47-54.
[15]	陈忠谢声扬张宪民. 基于电磁驱动的二自由度混联柔顺夹钳设计[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(12): 35-42.