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基于优化的Mindlin解的盾构施工引起地表变形预测研究
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作者 徐超兵 傅鹤林 +2 位作者 曹桂乾 杨令航 张召峰 《公路工程》 2025年第1期8-16,40,共10页
预测盾构施工引起的地表变形对于保障盾构施工安全具有重要意义。考虑地层损失、刀盘推力、非均匀盾壳摩擦力和注浆压力的影响,基于镜像法和Mindlin解原理建立了盾构施工引起地表变形预测模型,并将模型应用于实际工程中,验证了预测模型... 预测盾构施工引起的地表变形对于保障盾构施工安全具有重要意义。考虑地层损失、刀盘推力、非均匀盾壳摩擦力和注浆压力的影响,基于镜像法和Mindlin解原理建立了盾构施工引起地表变形预测模型,并将模型应用于实际工程中,验证了预测模型的正确性和合理性。研究结果表明:与传统方法相比,优化后的模型表面变形预测精度有所提高,因此该模型优于大多数其他传统方法。盾构掘进引起地表变形预测值与实测值之间存在一定差异,但是变形特征保持一致,且地表变形规律相似,验证了理论计算方法的准确性。 展开更多
关键词 盾构隧道 地表变形预测 镜像法 mindlin
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具有局部阻尼的二维Mindlin-Timoshenko板系统的镇定
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作者 章春国 孙宝楠 +1 位作者 付煜之 于欣 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2024年第4期946-959,共14页
该文研究了具有局部阻尼的二维Mindlin-Timoshenko板系统,首先将原系统转化成抽象柯西问题,运用算子半群理论得到了系统的适定性.借助系统频域稳定性结果,通过引入几何光学条件结合乘子技巧得到了系统的一致指数稳定性.
关键词 mindlin-Timoshenko板系统 局部阻尼 分片乘子法 一致指数稳定性
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CONTINUOUS FINITE ELEMENT METHODS FOR REISSNER-MINDLIN PLATE PROBLEM 被引量:1
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作者 段火元 马俊华 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2018年第2期450-470,共21页
On triangle or quadrilateral meshes, two finite element methods are proposed for solving the Reissner-Mindlin plate problem either by augmenting the Galerkin formulation or modifying the plate-thickness. In these meth... On triangle or quadrilateral meshes, two finite element methods are proposed for solving the Reissner-Mindlin plate problem either by augmenting the Galerkin formulation or modifying the plate-thickness. In these methods, the transverse displacement is approximated by conforming (bi)linear macroelements or (bi)quadratic elements, and the rotation by conforming (bi)linear elements. The shear stress can be locally computed from transverse displacement and rotation. Uniform in plate thickness, optimal error bounds are obtained for the transverse displacement, rotation, and shear stress in their natural norms. Numerical results are presented to illustrate the theoretical results. 展开更多
关键词 Reissner-mindlin plate continuous element triangle element quadrilateralelement finite element method uniform convergence
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轴向运动正三角形Mindlin板的自由振动
4
作者 随岁寒 刘金建 徐嘉一 《温州大学学报(自然科学版)》 2024年第4期11-19,共9页
基于Mindlin板理论和有限元法研究了轴向运动正三角形板的自由振动问题.利用虚功原理推导轴向运动正三角形板横向自由振动的有限元方程,在三边简支边界条件下研究系统自由振动特性.算例部分,针对两种常见布置形式,首先求解板无轴向速度... 基于Mindlin板理论和有限元法研究了轴向运动正三角形板的自由振动问题.利用虚功原理推导轴向运动正三角形板横向自由振动的有限元方程,在三边简支边界条件下研究系统自由振动特性.算例部分,针对两种常见布置形式,首先求解板无轴向速度时的前四阶固有频率,并将其与ANSYS软件计算结果对比,证实了所给方法的准确性;随后重点探讨了速度和布置形式对前四阶固有频率的实部和虚部的影响.结果显示:速度与板受到的离心力与科氏力密切相关,在这两种力的共同作用下,速度越大,固有频率越小;第二阶振动对应不同的模态,低速时频率相同,高速时频率发散;布置形式对振动有一定影响. 展开更多
关键词 轴向运动 正三角形板 mindlin板理论 自由振动 有限单元法
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桩径对Mindlin附加应力系数的影响分析 被引量:2
5
作者 郭帅杰 宋绪国 +2 位作者 许再良 隋孝民 任庆昌 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第1期8-13,共6页
基于Mindlin理论关于点荷载附加应力系数的解析解答,研究不同土体泊松比、桩长条件下桩径对Mindlin附加应力系数的影响规律,确定不同偏差标准下必须考虑桩径影响的最小范围,并给出需考虑桩径影响最小范围的拟合公式。研究结果表明,土体... 基于Mindlin理论关于点荷载附加应力系数的解析解答,研究不同土体泊松比、桩长条件下桩径对Mindlin附加应力系数的影响规律,确定不同偏差标准下必须考虑桩径影响的最小范围,并给出需考虑桩径影响最小范围的拟合公式。研究结果表明,土体泊松比Mindlin附加应力系数总体影响较小,统一采用0.35土体泊松比引起附加应力计算偏差一般不超过5%;Midlin附加应力计算中,必须考虑桩径影响的最小范围主要与桩径相关,且随桩长的增加而增大;分别采用1%和5%误差标准时,必须考虑桩径影响的最小范围分别为桩径的13.6倍和6.41倍。 展开更多
关键词 mindlin方法 附加应力系数 桩径 桩长 影响范围
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桩径对Mindlin附加应力系数的影响分析 被引量:1
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作者 赫永峰 郭乃正 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1282-1288,共7页
基于Mindlin理论关于点荷载附加应力系数的解析解答,研究不同土体泊松比、桩长条件下桩径对Mindlin附加应力系数的影响规律,确定不同偏差标准下必须考虑桩径影响的最小范围,并给出需考虑桩径影响最小范围的拟合公式。研究结果表明:土体... 基于Mindlin理论关于点荷载附加应力系数的解析解答,研究不同土体泊松比、桩长条件下桩径对Mindlin附加应力系数的影响规律,确定不同偏差标准下必须考虑桩径影响的最小范围,并给出需考虑桩径影响最小范围的拟合公式。研究结果表明:土体泊松比对Mindlin附加应力系数总体影响较小,统一采用0.35土体泊松比引起附加应力计算偏差一般不超过5%;Midlin附加应力计算中,必须考虑桩径影响的最小范围主要与桩径相关,且随桩长的增加而增大;分别采用1%和5%误差标准时,必须考虑桩径影响的最小范围分别为桩径的13.6倍和6.41倍。 展开更多
关键词 mindlin方法 附加应力系数 桩径 桩长 影响范围
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港区桩基沉降应力影响系数的计算方法
7
作者 钟维林 于洋 +1 位作者 岳霖 李杰 《水运工程》 2025年第10期203-208,共6页
针对港口工程软土地基中桩基沉降计算精度不足的问题,通过对比分析JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》与上海市地方标准DGJ 08-11—2018《地基基础设计标准》中明德林法(Mindlin)应力影响系数的差异,提出一种适用于软土地基桩基沉降的精... 针对港口工程软土地基中桩基沉降计算精度不足的问题,通过对比分析JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》与上海市地方标准DGJ 08-11—2018《地基基础设计标准》中明德林法(Mindlin)应力影响系数的差异,提出一种适用于软土地基桩基沉降的精确计算方法。通过理论推导分析,提出一种兼顾桩径与水平距离影响的明德林法改进模型,解决了传统查表法参数单一、计算繁琐的问题。结果表明,桩径对桩端附近区域(计算深度z≤3 m)的应力影响系数误差为3%~10%,但计算深度超过3 m后误差降至1%以内;当相邻桩至计算桩轴线的水平距离ρ≥2 m时,上海市地方标准与国标数值积分法的计算误差小于1%。该方法提高了桩基沉降计算的精度,可为采用刚性桩方案处理港口工程陆域堆场软土地基提供有效支撑,并为编写桩基沉降电算程序提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 明德林法 桩基沉降 应力影响系数
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矩形Mindlin板振动分析的DSC方法 被引量:1
8
作者 侯云山 刘宏兵 翟红村 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期142-145,共4页
提出了一种离散奇异卷积(DSC:D iscrete S ingu lar Convolution)方法来对基于M ind lin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析。此方法采用了Gauss delta序列核作为基函数并结合pb-2 Rayle igh-R itz方法(pb-2指的是a two-d im ensio... 提出了一种离散奇异卷积(DSC:D iscrete S ingu lar Convolution)方法来对基于M ind lin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析。此方法采用了Gauss delta序列核作为基函数并结合pb-2 Rayle igh-R itz方法(pb-2指的是a two-d im ensional polynom ial function(p-2)and a boundary function(b))的边界函数得到了一种新型的R itz方法。数值结果表明此方法相当精确有效。 展开更多
关键词 Rayleigh-Ritz方法 mindlin板理论 DSC
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基于数值模拟和Mindlin解的煤矿井塔纠偏研究 被引量:3
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作者 曾卫 马金荣 +3 位作者 文凯 朱坤朋 何亚 杨翰 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期83-87,共5页
基于Mindlin应力解的桩筏基础、土钉墙、岩石锚杆等的理论计算及应用较多,但是对与煤矿井筒刚性连接的井塔进行纠偏处理在实际工程中比较少见。应力解除法在房屋纠偏中得到了良好的运用而在井塔纠偏中还无先例。应用有限元数值模拟和弹... 基于Mindlin应力解的桩筏基础、土钉墙、岩石锚杆等的理论计算及应用较多,但是对与煤矿井筒刚性连接的井塔进行纠偏处理在实际工程中比较少见。应力解除法在房屋纠偏中得到了良好的运用而在井塔纠偏中还无先例。应用有限元数值模拟和弹性力学Mindlin解2种方法对井塔应力解除纠偏进行验证。通过考虑土体开挖卸荷比对Mindlin解影响而对其进行修正,得到的结果与有限元数值模拟结果一致,可以验证:应力解除法能够有效运用于井塔纠偏;增大应力解除区宽度、减小应力解除孔到井筒的距离、适当增加应力解除孔深度和增大应力解除孔孔径可以有效提高纠偏效果。 展开更多
关键词 井塔纠偏 应力解除法 三维有限元 mindlin
原文传递
压电层合弯曲振动换能器的传输矩阵建模与分析
10
作者 任文博 刘洋 林书玉 《应用声学》 北大核心 2025年第5期1102-1110,共9页
压电层合弯曲振动换能器具有辐射阻抗低、辐射面积大、易匹配、结构简单和性能稳定等优点,在水下声学、气介超声等领域有广泛研究。为了精确预估压电层合弯曲振动换能器的动力学特性,该文基于Mindlin厚板理论并通过传输矩阵法对换能器... 压电层合弯曲振动换能器具有辐射阻抗低、辐射面积大、易匹配、结构简单和性能稳定等优点,在水下声学、气介超声等领域有广泛研究。为了精确预估压电层合弯曲振动换能器的动力学特性,该文基于Mindlin厚板理论并通过传输矩阵法对换能器的振动特性进行了理论建模,将压电层合换能器沿径向切分为N个等厚度的层合圆环机械串联,结合电学边界条件推导了压电层合弯曲振动换能器自由振动的频率方程。为了验证该理论模型的正确性,使用有限元分析软件对压电层合弯曲振动换能器进行了数值模拟,同时研制了实物换能器进行实验测量。结果表明,数值模拟和实验测量与理论计算所得共振频率的相对误差小于5%,验证了该理论的准确性。该理论模型为压电层合弯曲振动换能器的设计和优化提供快速分析方法,并为实际工程应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 压电层合换能器 mindlin厚板理论 传输矩阵法 弯曲振动
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Mindlin-Reissner板屈曲分析的光滑有限元法 被引量:2
11
作者 贾程 陈国荣 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2013年第5期38-42,共5页
采用一阶Mindlin-Reissner板理论(FSDT),应用光滑有限元法分析板的屈曲问题.通过使用应变光滑技术,沿单元内的光滑格子边界积分形成单元的弯曲刚度矩阵和几何刚度矩阵.为了避免剪切锁定问题,采用混合插值法计算剪切应变.利用该光滑板单... 采用一阶Mindlin-Reissner板理论(FSDT),应用光滑有限元法分析板的屈曲问题.通过使用应变光滑技术,沿单元内的光滑格子边界积分形成单元的弯曲刚度矩阵和几何刚度矩阵.为了避免剪切锁定问题,采用混合插值法计算剪切应变.利用该光滑板单元分别分析板的单轴受压、双轴受压和平面内纯剪三种情况下的屈曲临界荷载.数值算例表明,光滑板单元不存在剪切锁定问题,和混合插值四边形板单元MITC4相比具有较高的精度,而且最重要的是其对网格畸变不敏感,摆脱了传统等参元对单元形状的限制. 展开更多
关键词 屈曲临界荷载 光滑有限元 应变光滑 mindlin Reissner板理论
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矩形Mindlin板振动分析的离散奇异卷积方法
12
作者 侯云山 苏辉 刘宏兵 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2005年第4期391-393,496,共4页
提出了一种离散奇异卷积(DSC)方法来对基于M ind lin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析.此方法采用了Gauss delta序列核作为基函数并结合pb-2-Rayle igh-R itz方法的边界函数得到了一种新型的R itz方法.数值结果表明此方法相当精... 提出了一种离散奇异卷积(DSC)方法来对基于M ind lin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析.此方法采用了Gauss delta序列核作为基函数并结合pb-2-Rayle igh-R itz方法的边界函数得到了一种新型的R itz方法.数值结果表明此方法相当精确有效. 展开更多
关键词 Rayleigh—Ritz方法 mindlin板理论 DSC
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基于Mindlin理论的Winkler地基参数动态Bayes识别 被引量:1
13
作者 赵新铭 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期57-63,共7页
基于Bayes理论,提出了Winkler地基参数的动态识别方法。引入Mindlin理论,并利用考虑横向剪切效应板的基本方程,推导了Winkler地基上Mindlin板的控制微分方程。应用Fourier变换技术,推求了Winkler地基上简支板的Fourier闭式解。首次建立... 基于Bayes理论,提出了Winkler地基参数的动态识别方法。引入Mindlin理论,并利用考虑横向剪切效应板的基本方程,推导了Winkler地基上Mindlin板的控制微分方程。应用Fourier变换技术,推求了Winkler地基上简支板的Fourier闭式解。首次建立了Winkler地基参数的动态Bayes误差函数,推导了地基参数的动态Bayes均值和方差表达式,提出步长的一维自动寻优方案后,并结合共轭梯度法给出了Winkler地基参数的动态Bayes识别步骤。研究表明:动态Bayes识别方法能有效地动态识别Winkler地基参数;Winkler地基参数的收敛性依赖于地基参数先验信息的准确性和考察点位移实测资料的准确性;动态Bayes方法也可用于其它地基模型地基参数的动态识别。 展开更多
关键词 Winkler地基参数 动态Bayes识别 mindlin理论 共轭梯度法 FOURIER变换
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矩形Mindlin板的高频振动分析
14
作者 侯云山 刘新 +1 位作者 丁笋 梁桂芳 《中州大学学报》 2006年第4期115-117,共3页
提出了一种离散奇异卷积(DSC)方法来对基于M ind lin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析。此方法采用了Shannon delta序列核作为基函数并结合pb-2 Rayle igh-R itz方法的边界函数得到了一种新型的R itz方法。数值结果表明此方法相... 提出了一种离散奇异卷积(DSC)方法来对基于M ind lin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析。此方法采用了Shannon delta序列核作为基函数并结合pb-2 Rayle igh-R itz方法的边界函数得到了一种新型的R itz方法。数值结果表明此方法相当精确有效。 展开更多
关键词 Rayleigh—Ritz方法 mindlin板理论 DSC 矩形 离散奇异卷积
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带边角裂纹悬臂Mindlin板的振动特性研究 被引量:4
15
作者 陈丽华 薛坚 张伟 《动力学与控制学报》 2018年第1期41-47,共7页
本文基于Mindlin板理论,应用Ritz法研究带边角裂纹Mindlin板的振动特性,分析了不同裂纹参数如裂纹位置,裂纹长度,裂纹角度对悬臂Mindlin板的固有频率和模态的影响.利用Ritz法求解固有频率和模态函数,本文构造了一个特殊的模态函数,其模... 本文基于Mindlin板理论,应用Ritz法研究带边角裂纹Mindlin板的振动特性,分析了不同裂纹参数如裂纹位置,裂纹长度,裂纹角度对悬臂Mindlin板的固有频率和模态的影响.利用Ritz法求解固有频率和模态函数,本文构造了一个特殊的模态函数,其模态函数由两部分构成,一部分是用梁函数组合法得到的无裂纹理想完整矩形板的振型,另一部分是利用裂纹尖端奇异性理论,构造描述裂纹附近位移和转角不连续的角函数.通过高精度的数值计算软件Maple得出结果,并与有限元软件ANSYS分析的结果进行对比,验证本文计算结果的准确性. 展开更多
关键词 mindlin 边角裂纹 模态 固有频率 RITZ法
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考虑剪切影响的Mindlin板单元质量阵
16
作者 王旌生 林哲 《船舶力学》 EI 2004年第1期86-91,共6页
Mindlin板的弹性势能中含有剪切应变能项,而与动能相对应的质量阵中却不包含与剪切变形相对应的质量项,因此求得结构的固有频率偏高,在高阶频率时偏差更大。为了提高板壳结构频率的计算精度,本文提出在形成Mindlin板单元质量阵时将剪应... Mindlin板的弹性势能中含有剪切应变能项,而与动能相对应的质量阵中却不包含与剪切变形相对应的质量项,因此求得结构的固有频率偏高,在高阶频率时偏差更大。为了提高板壳结构频率的计算精度,本文提出在形成Mindlin板单元质量阵时将剪应变看作等效的转角项计入系统的动能中,从而使Mindlin板的质量阵中包含剪切变形的影响。算例表明:在同样的网格条件下,采用该质量阵计算得到的频率比采用原先的Mindlin板的质量阵计算得到的频率精度更高。本文还给出了四结点任意四边形考虑剪切影响的Mindlin板单元质量阵的构造方法。 展开更多
关键词 有限元法 mindlin 剪应变 等效转角 剪切
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二维Mindlin-Timoshenko板系统的稳定性与最优性 被引量:1
17
作者 章春国 付煜之 刘宇标 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2021年第5期1465-1491,共27页
该文研究的是具有局部边界控制的二维Mindlin-Timoshenko板系统,运用滚动时域法,将无限时域最优性问题转化为有限时域的最优性问题进行研究.借助乘子法技巧,首先对每一有限时域系统的解做先验估计,并得到能观性不等式,进而证明了系统能... 该文研究的是具有局部边界控制的二维Mindlin-Timoshenko板系统,运用滚动时域法,将无限时域最优性问题转化为有限时域的最优性问题进行研究.借助乘子法技巧,首先对每一有限时域系统的解做先验估计,并得到能观性不等式,进而证明了系统能量是一致指数衰减的.进一步,借助对偶系统,应用变分原理和Bellman最优性原理,得到了无限时域系统的次优性条件,并证明了最优轨线也是指数衰减的. 展开更多
关键词 mindlin-Timoshenko板 滚动时域法 最优性 指数衰减
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Mindlin位移解下大直径桩基有效桩长的优化计算方法 被引量:1
18
作者 王端端 杜承哲 +1 位作者 魏晓康 张利鹏 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第12期74-80,共7页
大直径灌注桩存在有效桩长,其计算公式与所假设的桩侧阻力分布形式有关,针对不同的桩侧阻力分布形式,有效桩长的计算结果往往差别较大.基于Mindlin位移解的基本原理和考虑桩径的影响,确定桩侧摩阻力呈抛物线形分布时所得的有效桩长优化... 大直径灌注桩存在有效桩长,其计算公式与所假设的桩侧阻力分布形式有关,针对不同的桩侧阻力分布形式,有效桩长的计算结果往往差别较大.基于Mindlin位移解的基本原理和考虑桩径的影响,确定桩侧摩阻力呈抛物线形分布时所得的有效桩长优化计算方法,并根据计算结果对其影响因素进行分析;最后,结合工程实例对推导公式进行验证.结果表明:土体泊松比和桩径变化均对有效桩长造成影响,而桩径对有效桩长的影响更显著.桩径一定时,土体泊松比对有效桩长的影响随着E/G的增大而减弱,土体泊松比一定时,桩径对有效桩长的影响随着E/G的增大而加强.因此,该假设下考虑桩径影响而优化的有效桩长计算结果更接近于工程实际,合理可行. 展开更多
关键词 有效桩长 桩侧阻力分布形式 抛物线形分布 mindlin位移解 优化计算方法
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基于Mindlin横剪变形理论的功能梯度板热屈曲分析 被引量:8
19
作者 夏巍 赵东伟 冯宇鹏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期13-18,176,共6页
Mindlin板理论对挠度和转角采用各自独立的场函数以反映一阶横向剪切变形,具有简明的表达式,适于建立功能梯度板的热屈曲分析模型。本文假设功能梯度材料沿板厚方向的分布为幂函数,采用混合定律和Mori-Tanaka方法计算功能梯度板的均质... Mindlin板理论对挠度和转角采用各自独立的场函数以反映一阶横向剪切变形,具有简明的表达式,适于建立功能梯度板的热屈曲分析模型。本文假设功能梯度材料沿板厚方向的分布为幂函数,采用混合定律和Mori-Tanaka方法计算功能梯度板的均质化等效力学性能。基于Mindlin板理论和von Karman应变-位移关系导出功能梯度板的非线性静力平衡方程,采用3结点三角形MIN3单元建立功能梯度板热屈曲的有限元模型,并分析了典型功能梯度板的热屈曲稳定性和热后屈曲变形。陶瓷-金属功能梯度板的数值计算结果表明:材料分布幂指数越大,即组份中陶瓷体积含量越少、金属体积含量越多,则陶瓷-金属功能梯度板的屈曲温度越低,且热后屈曲变形越大。这与陶瓷的弹性模量比金属的弹性模量大,但金属的热膨胀系数比陶瓷高有关;固支功能梯度板的热屈曲变形幅值比简支功能梯度板的热屈曲变形幅值低,但偏差量随着材料分布幂指数的增大略微降低。 展开更多
关键词 功能梯度材料 mindlin板理论 热屈曲 横向剪切变形 有限单元法
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Mindlin层合圆柱壳理论的Hamiltonian结构与辛解析解
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作者 邹贵平 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1996年第3期344-347,共4页
通过引进状态变量及其对偶变量。建立Mindlin层合圆柱壳的Hamilton正则方程.在辛几何数学框架下,采用共轭辛正交归一关系给出各种复杂边界条件下的精确解.
关键词 辛几何 层合柱壳 圆柱壳 解析解 哈密顿正则方程
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