2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、中圖分類(lèi)號(hào):TU393.3學(xué)校代碼:10213UDC:624密級(jí):公開(kāi)工學(xué)工學(xué)碩士碩士學(xué)位論文位論文球面薄殼和單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定承載力研究碩士研究生:鄭志剛導(dǎo)師:祝恩淳教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:結(jié)構(gòu)工程所在單位:土木工程學(xué)院答辯日期:2012年7月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要球面薄殼和單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)廣泛用于建筑及其它工程領(lǐng)域。這兩類(lèi)結(jié)構(gòu)的極限承載力主要取決于穩(wěn)定問(wèn)題,然而其穩(wěn)定承載力試驗(yàn)的平均值與經(jīng)典屈曲理論的預(yù)測(cè)值有很大

2、差異,如何可靠地預(yù)測(cè)其穩(wěn)定承載力始終是工程技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)難題。本文通過(guò)有限元分析和試驗(yàn)研究探討其穩(wěn)定承載力的預(yù)測(cè)問(wèn)題。首先利用ABAQUS對(duì)球面薄殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析,考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線(xiàn)性以及初始幾何缺陷的影響,發(fā)現(xiàn)在薄殼結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的荷載位移曲線(xiàn)中,存在一個(gè)近乎平直的后屈曲“平臺(tái)”段,與之對(duì)應(yīng)的荷載定義為后屈曲荷載。繼而根據(jù)球殼失穩(wěn)后的特點(diǎn),由功能原理推得了徑向均布荷載和豎向均布荷載作用下球面薄殼結(jié)構(gòu)的后屈曲荷載計(jì)算式,并通過(guò)大量算

3、例的有限元分析驗(yàn)證了計(jì)算式的正確性。之后通過(guò)大量參數(shù)分析,證明了計(jì)算式中的系數(shù)為常數(shù)并得出其近似值。最后通過(guò)對(duì)前人所做試驗(yàn)結(jié)果的分析驗(yàn)證了用后屈曲荷載表示球殼穩(wěn)定承載力的合理性。由于單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和球面薄殼結(jié)構(gòu)的整體受力性能相似,本文還對(duì)單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析,考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線(xiàn)性以及初始幾何缺陷的影響,發(fā)現(xiàn)缺陷大小不同網(wǎng)殼的荷載位移曲線(xiàn)也形成了一個(gè)近似水平的“平臺(tái)”段或者曲線(xiàn)在第一個(gè)下降段交匯于同一點(diǎn)。因此,同樣定義“平

4、臺(tái)”或“交匯點(diǎn)”對(duì)應(yīng)的荷載為結(jié)構(gòu)的后屈曲荷載也即穩(wěn)定承載力。進(jìn)而采用擬殼法,把單層球面網(wǎng)殼轉(zhuǎn)化為與其等效的球面薄殼以預(yù)測(cè)其穩(wěn)定承載力,并找到了一種等效方法,能把球面薄殼的后屈曲荷載計(jì)算式擴(kuò)展用于網(wǎng)殼,以獲得網(wǎng)殼的穩(wěn)定承載力。最后,本文設(shè)計(jì)、制作并完成了兩批共4個(gè)三向網(wǎng)格單層球面網(wǎng)殼試驗(yàn),試驗(yàn)所得的屈曲荷載與“平臺(tái)”或“交匯點(diǎn)”對(duì)應(yīng)的荷載接近,證明了基于后屈曲性能預(yù)測(cè)單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定承載力的可行性??傊?,本文考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線(xiàn)性和初始幾

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