华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (10): 65-69.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.10.010
黄怀纬1 张永强1,2 韩强1
HUANG Huai-wei1 ZHANG Yong-qiang1,2 HAN Qiang1
摘要: 管道屈曲问题中,结构通常被考虑为平面应力圆环,但若存在轴向位移约束,其状态更接近平面应变圆环的状态. 文中从理论上研究静水压作用下平面应力和平面应变
功能梯度材料圆环的弹性屈曲问题. 假定材料沿厚度方向弹性物性按照幂律分布连续变化,结合一阶剪切变形理论和 Kárman 几何关系,应用虚位移原理,导出结构的基本平衡方程;采用本征值方法得到了屈曲控制方程和结构屈曲临界荷载的解析解. 通过算例比较了平面应力和平面应变状态下结构理论屈曲性能,同时考察了结构径厚比和材料组分参数的影响. 结果表明:平面应变功能梯度材料圆环屈曲临界荷载略高于平面应力的结果;当材料组分参数介于 0. 1 至 10 区间内时,两种圆环的屈曲临界荷载均下降得较为明显.
中图分类号: