扭转作用下有缺陷柱形壳的屈曲和后屈曲性能

摘要

分析扭转作用下有缺陷柱形壳的屈曲和后屈曲性能。基于Karman-Donnell-Type非线性微分方程建立计算公式,采用壳屈曲的边界层理论进行分析,以获得能严格满足边界条件的解决方案。采用奇摄动技术,以确定屈曲载荷和后屈曲平衡路径。数值结果显示,目前的理论能对柱形壳的后屈曲性能进行较好评估。同时分析了几何参数对柱形壳的屈曲和后屈曲性能的影响。证实了扭转作用下柱形壳的后屈曲平衡路径并不稳定,并且相对更短的壳体具有更高的后屈曲平衡能力。最后,指出初始缺陷对柱形壳屈曲和后屈曲性能的影响。对具有初始横向挠曲的有缺陷壳体的分析结果显示:即便是非常小的缺陷,也确实会减少屈曲承载力,并使得后屈曲稳定性变差。扭转作用下柱形壳的屈曲和后屈曲性能显示出明显的缺陷敏感性。此外,如果缺陷更大,那么带来的影响也随之会变得更大。