应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2011年
3期
243-248
,共6页
双稳态%柱壳%理想塑性%应变能%数值模拟
雙穩態%柱殼%理想塑性%應變能%數值模擬
쌍은태%주각%이상소성%응변능%수치모의
双稳态结构可以在伸展和卷拢两种状态下均保持稳定,作为一种新型可展开空间结构,其在航空航天等领域具有广阔的应用前景.选取各向同性材料作为研究对象,并假定该材料为理想弹塑性材料.建立柱壳的力学计算模型,推导结构变形时应变能的解析表达式,基于能量原理导出柱壳在两个稳定状态下的卷曲半径.结果表明,基于全量理论和增量理论的模型均能反映结构的双稳态特性,但后者能更准确地预测两个稳态对应的卷曲半径的大小.对于文中给定的柱壳,全量理论导出的卷曲半径R3x相对于增量理论结果误差为5.2%～11.6%,R5y相对误差为29.8%～41.3%.另外,应用有限元软件ABAQUS对各向同性柱壳结构的双稳态过程进行数值模拟,数值结果与增量理论结果的相对误差为0.9%～13.2%,二者吻合较好.
雙穩態結構可以在伸展和捲攏兩種狀態下均保持穩定,作為一種新型可展開空間結構,其在航空航天等領域具有廣闊的應用前景.選取各嚮同性材料作為研究對象,併假定該材料為理想彈塑性材料.建立柱殼的力學計算模型,推導結構變形時應變能的解析錶達式,基于能量原理導齣柱殼在兩箇穩定狀態下的捲麯半徑.結果錶明,基于全量理論和增量理論的模型均能反映結構的雙穩態特性,但後者能更準確地預測兩箇穩態對應的捲麯半徑的大小.對于文中給定的柱殼,全量理論導齣的捲麯半徑R3x相對于增量理論結果誤差為5.2%～11.6%,R5y相對誤差為29.8%～41.3%.另外,應用有限元軟件ABAQUS對各嚮同性柱殼結構的雙穩態過程進行數值模擬,數值結果與增量理論結果的相對誤差為0.9%～13.2%,二者吻閤較好.
쌍은태결구가이재신전화권롱량충상태하균보지은정,작위일충신형가전개공간결구,기재항공항천등영역구유엄활적응용전경.선취각향동성재료작위연구대상,병가정해재료위이상탄소성재료.건립주각적역학계산모형,추도결구변형시응변능적해석표체식,기우능량원리도출주각재량개은정상태하적권곡반경.결과표명,기우전량이론화증량이론적모형균능반영결구적쌍은태특성,단후자능경준학지예측량개은태대응적권곡반경적대소.대우문중급정적주각,전량이론도출적권곡반경R3x상대우증량이론결과오차위5.2%～11.6%,R5y상대오차위29.8%～41.3%.령외,응용유한원연건ABAQUS대각향동성주각결구적쌍은태과정진행수치모의,수치결과여증량이론결과적상대오차위0.9%～13.2%,이자문합교호.
