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一类可压缩材料受压圆管的有限变形。 (英语) Zbl 0539.73038号

所考虑的物体是一个空心圆柱体(例如管子),一次承受均匀的内部或外部压力,或同时承受两者,由一种特殊类型的均质、各向同性、可压缩弹性材料组成,称为调和材料,由F.约翰[普通纯应用数学.13239-296(1960;Zbl 0094.370)]。对于这种类型的材料,平面应变中的应变能密度函数由\(W=2\mu[H(\lambda_1+\lambda _2)-\lambada_1\lambnda_2)给出,其中\(\lampda_1,\lambda_2)表示主拉伸(均为正),\(\mu\)是一个可以用线性弹性理论的剪切模量识别的正常数,H是满足某些限制的本构函数,以确保物理上合理的响应。
变形场和应力场的解以显式闭合形式获得。空间描述中的真实应力分布基本上与材料特性无关。仅在内部压力的情况下,存在一个施加压力的临界值,在该临界值处,最大环向应力变得无界。这种应力总是发生在内壁上。仅在外部压力的情况下,存在一个预测体腔闭合的临界值。对于近似实心圆柱体或无界体中的空腔,根据相应的应力集中系数给出了明确的结果。
考虑到平面应变的非轴对称状态,进行了经典线性化稳定性分析。内部加压不会导致不稳定。因此,在无限环向应力发生之前不会出现失稳。另一方面,外部加压会在空腔关闭之前导致屈曲。发现最小屈曲载荷远小于2(mu),即预计腔体关闭时的压力。
在载荷的有限值处出现无界应力是由于所谓的谐波材料,由于在求解控制有限弹性的非线性偏微分方程时的分析便利性,假设谐波材料,但在压缩下明显表现出病理行为。然而,应力奇异性明显是由本构效应引起的,而不是由加载或变形几何形状中的不连续性引起的。
审核人:M.比尔曼

理学硕士:

74B20型 非线性弹性
74K15型
74G60型 分叉和屈曲
74S30型 固体力学中的其他数值方法(MSC2010)

引文:

Zbl 0094.370号
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全文: 内政部

参考文献:

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