相似理论及其在板壳屈曲分析中的应用研究进展
2021-11-22邢心魁丁家玮朱万旭
科学技术与工程 2021年30期
邢心魁, 丁家玮, 于 伟*, 朱万旭
(1.桂林理工大学土木与建筑工程学院, 桂林 541004; 2.广西建筑新能源与节能重点实验室, 桂林 541004)
板壳结构作为一种常见的结构形式,往往在构筑物中承担着举足轻重的作用。具有轻质高强优点的板壳结构,更是被广泛应用于航空航天、船舶舰艇、压力容器等大型结构当中[1-2]。然而,板壳结构也具有先天的缺点,其屈曲破坏往往会先于承载力破坏发生。因此,对于板壳结构而言,研究其屈曲稳定性,便是需要重点关注的问题[3-4]。研究板壳结构的屈曲特性,只凭借理论分析和数值模拟,所得到的结论往往不够充分,仍需要通过稳定性试验进行研究[5]。大型板壳结构体积庞大,价格高昂,施工复杂,因而对其开展原型稳定性试验存在成本高、难度大和周期长等局限性因素,所以通常采用相似模型的稳定试验结果预测原型结构的稳定特性,这便需要利用相似理论来建立合适的相似模型。
为了研究相似模型如何预测原型结构的力学特性,如何设计和建立可靠的模型结构,中外许多学者都开展了很多卓有成效的工作。周美立[6]提出了相似系统理论,创立了相似学学科,介绍了相似理论在工程中的应用。袁文忠[7]阐述和讨论了相似理论在静力学相似试验中的应用方法和可能遇到的问题。Harris等[8]详细介绍了利用相似缩尺模型进行结构实验分析的工程方法。Ramu等[9]提供了通过相似理论建立弹性结构相似模型的具体方法。
基于此,首先介绍相似理论的发展过程和主要内容;……
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