含裂纹薄壁圆柱壳弹塑性失稳极限荷载的解析解

• 作者: 曹彩芹 韩康
• 来源期刊: 应用力学学报
• 关键词: 裂纹 薄壁圆柱壳 失稳 极限荷载 解析解
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 1086-1092
• 页数: 7页
• 分类号: O344.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.38.03.B059

摘要

为了得到含环向裂纹压弯薄壁圆柱壳失稳的极限荷载,基于Je?ek解析法,先利用裂纹面的平衡方程、变形几何关系和物理方程,得到在压弯荷载作用下圆柱壳轴力与裂纹面挠度的关系式;再利用极值条件,推导出在轴压和弯矩共同作用下含裂纹薄壁圆柱壳失稳时极限荷载的解析表达式.利用数值计算分析裂纹长度、长细比以及端部施加弯矩对圆柱壳极限荷载、弹性区高度和圆柱壳裂纹截面处挠度的影响,通过有限元数值结果验证极限荷载解析解的准确性.计算结果表明:与无裂纹完善构件相比,弯矩对含裂纹圆柱壳的极限荷载Pu的影响最为显著,其降低幅值可达3.78％～23.18％;弯矩的增加也会导致构件弹性区高度逐渐减小,裂纹面处的挠度呈非线性增长.本文研究弥补了目前该类问题缺乏理论解析解的不足.