圆形HSLA钢板的若干热力耦合动态问题研究

【摘要】高强度低合金钢是一种新型材料，具有优秀的韧性和强度，并且其合金元素总量小于3.5%的钢种。由于高强度低合金钢具有很好的强度和韧性，密度比较小，较高的屈服点，碰撞吸收能很高，高的成形性等优点满足了人们在许多工程方面的要求，因而石油、天然气工业，船舶制造，桥梁，特别是汽车工业被广泛使用。随着高强度低合金钢的工作环境不同，其表现出来的特性也不同。本论文以圆形高强度低合金钢板为对象，综合考虑了机械载荷和温度场对其的影响。首先，基于vonKarman方程和经典薄板理论，考虑几何非线性，使用最小势能原理或者Hamilton原理建立圆形高强度低合金钢板的运动控制微分方程。然后，基于kirchhoff关于板的假设和一阶剪切变形理论，将圆形高强度低合金钢板的运动控制微分方程用位移形式表示出来。最后，通过利用Newmark法、有限差分法和迭代法等数值数学手段，进行数值求解。通过使用以上方法，研究了热力耦合下圆形高强度低合金钢板动态响应；圆形高强度低合金钢板热粘弹性行为；变厚度旋转圆形高强度低合金钢板动态问题；冲击载荷下圆形高强度低合金钢板的热弹性动力问题。通过具体的算例，分析和讨论了圆形高强度低合金钢板的边界条件、所处的外部环境、外界载荷和其几何参数等对圆形高强度低合金钢板结构非线性动态响应的影响。本论文的工作将进一步丰富和发展新型材料与非线性动力学和热力耦合理论，并且为高强度低合金钢材料的优化设计、安全评定和实验研究等提供了一定的理论参考，具有较好的工程实际意义。
【作者】颜湘；
【导师】戴宏亮；
【作者基本信息】湖南大学，固体力学，2013，硕士
【关键词】圆板；高强度低合金钢；热力耦合；热粘弹性；非线性；动态响应；

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