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轴向载荷不均匀性对随机缺陷壳体屈曲行为的影响。 (英语) Zbl 1181.74046号

作者提出了一种在实验测量不可用的情况下模拟几何边界缺陷的一般现实方法。在这种情况下,有必要对描述边界缺陷概率特征的假设参数进行敏感性分析。提出的方法基于这样一个事实,即在灵敏度分析中,前面描述的两步分析完全等效于对非线性分析中作为增量载荷应用的随机非均匀轴向载荷分布的概率特性进行灵敏度分析。因此,在增量非线性分析过程的一开始就获得了边缘变形模式,假设该模式对应于实际的边缘缺陷模式。采用一维均匀随机场对施加的轴向载荷进行建模。这种变化的轴向载荷,以及初始的平面外几何缺陷、厚度和材料属性的可变性,被纳入了使用非线性TRIC壳单元的成本效益高的非线性随机有限元方法中。随机刚度矩阵的推导采用局部平均法,而极限荷载的变异性则是通过粗鲁力蒙特卡罗模拟获得的。
在使用这种方法时,作者研究了随机非均匀轴向载荷或等效的随机边缘缺陷模式对已经存在几何非平面、材料和厚度缺陷的各向同性薄壁圆筒屈曲载荷的相对影响。所进行的数值试验证实了非均匀轴向载荷(或等效于随机几何边界缺陷)对缺陷敏感结构(如薄壁圆筒)的屈曲行为的重要作用。通过对计算的屈曲载荷的一阶和二阶矩进行合理的近似估计,以及其概率分布形状与实验结果相匹配,增强了所提方法的有效性。所提出的方法是通用的,可以应用于任何具有几何、材料或厚度缺陷的壳型结构的屈曲行为的数值研究。

MSC公司:

74G60型 分叉和屈曲
74K25型 外壳
74E35型 固体力学中的随机结构
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用

软件:

TRIC公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部