由于高強高性能材料的推廣應用,拱的整體結構表現為輕柔細長,在沖擊荷載作用下容易發生動力屈曲,而沖擊荷載作為一種偶然荷載,往往攜帶了巨大的沖擊能量,具有很強的突發性和破壞性,瞬間作用就可能使得拱發生屈曲破壞。由于沖擊荷載是實際環境中常見的荷載形式,其對結構的作用不容忽視,但目前結構設計中對沖擊荷載的影響還考慮不足,結構存在一定的安全隱患。同時,在某種特殊的工程結構中,拱的動力屈曲又是可以被利用的,如微機電系統中可利用拱的屈曲變形達到開關閉合的目的。因此,研究沖擊荷載作用下拱的動力屈曲行為有著重要的工程背景和現實意義。為了完善拱的動力屈曲研究,揭示拱的動力屈曲機理,本文以圓弧拱為研究對象,采用理論推導、數值仿真計算和模型試驗相結合的研究方法,對跌落沖擊和階躍沖擊作用下拱的動力屈曲行為展開研究,考慮了約束條件、溫度效應和幾何缺陷等因素對各向同性拱動力屈曲的影響,總結了沖擊荷載下各向同性拱的動力屈曲規律,最后將研究拓展到一種新型的功能梯度石墨烯增強復合材料(Functionally Graded Graphene Platelets Reinforced Composites,FG-GPLRC...

【文章頁數】：207 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1拱結構在各類工程結構中的應用

拱的構造日趨輕柔細長，其屈曲問題顯得尤為突出，而拱在服役期間常常樣的使用環境，多種環境因素耦合作用容易誘發拱的屈曲行為，拱一旦發其后果是很嚴峻的。但是，在某種特殊的情況下，拱的屈曲特性又是可以在微機電系統中可以利用拱的屈曲變形達到開啟關閉的目的。由此，拱的程應用中備受廣大研究學者....

圖2-35金屬拉伸試驗及試樣

圖2-35金屬拉伸試驗及試樣圖2-36鋁合金應力-應變曲線表2-2鋁合金型材拉伸試驗結果

圖2-38固定拱腳支撐臺墩

圖2-38固定拱腳支撐臺墩c儀：（a）測力傳感器；（b）激光位移傳感器據理論推導獲得試驗動力屈曲臨界荷載沖擊高度Hcr=E/Qcr；（2）調整壓力傳后平衡清零傳感器，設置一個較大的

圖2-39傳感器與采集儀：（a）測力傳感器；（b）激光位移傳感器；（c）動態信號采集儀

63圖2-39傳感器與采集儀：（a）測力傳感器；（b）激光位移傳感器；（c）動態信號采集儀試驗過程：（1）根據理論推導獲得試驗動力屈曲臨界荷載解析解Qcr，并由初始高度勢能E不變求得臨界沖擊高度Hcr=E/Qcr；（2）調整壓力傳感器和激光位移傳感器的測量目標為試....

本文編號：3999630