轴向撞击作用下直杆动力屈曲研究

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直杆作为工程结构中最常用的基本元件,被广泛的应用于建筑、机械、航天航空、交通等许多工程技术领域,其动力屈曲问题的研究一直是固体力学中十分活跃的研究课题之一,倍受广大研究者的关注。但因处理问题的角度和方法不同,故得到的最终结果有一定差异。基于此,本文作了以下工作:  1.简述了杆动力屈曲的研究现状,总结了冲击载荷作用下杆动态屈曲问题的研究方法和结论。  2.考虑应力波效应,不计轴向惯性和剪切效应对阶跃载荷作用下弹性小变形杆的动力屈曲问题进行了研究。将满足不同边界条件的屈曲模态带入动力屈曲控制方程,讨论其解的性质,获得了动力屈曲临界载荷的统一表达式,对其求x→lcr时的极限,得到了动力屈曲临界载荷,其值为相应等效长度下直杆静力屈曲临界载荷的2.5倍。  3.考虑应力波效应,计及剪切效应对阶跃载荷作用下弹性小变形直杆的动力屈曲问题进行了研究,得到了其动力屈曲临界载荷,分析了剪切效应对直杆动力屈曲临界载荷的影响;用MATLAB编程计算分析了横截面积、宽高比对动力屈曲临界载荷的不同影响。  4.考虑应力波效应,对刚性质量块轴向撞击弹性直杆的动力屈曲问题进行了研究,得到其动力屈曲临界载荷,并将其与不考虑剪切效应阶跃载荷作用下直杆动力屈曲临界载荷相比较,分析了质量比对临界载荷的影响;用MATLAB编程计算分析了冲击质量和临界长度对动力屈曲临界载荷的不同影响。
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