為研究沖擊荷載作用下非均勻Timoshenko梁彎曲波問題,對考慮剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的Timoshenko梁進(jìn)行空間離散構(gòu)造出控制體,并在時(shí)間域上交替運(yùn)用控制體平動(dòng)方程和剪力-剪應(yīng)變關(guān)系式以及交替運(yùn)用控制體轉(zhuǎn)動(dòng)方程和彎矩-曲率關(guān)系式,通過轉(zhuǎn)角關(guān)系式建立平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)問題之間的聯(lián)系,給出研究非均勻Timoshenko梁彎曲波傳播的數(shù)值方法。通過兩端無約束均勻圓形截面梁彎曲波的傳播問題為例,與有限差分法進(jìn)行對比驗(yàn)證了所提方法數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性和有效性;沖擊荷載作用下,針對幾何不均勻的階梯形懸臂梁彎曲波傳播問題進(jìn)行研究,結(jié)果表明:彎曲波在梁中的傳播速度約為3 600 m/s。梁中控制體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性不可忽略,整體變形中的剪切變形部分不能忽略;危險(xiǎn)截面不發(fā)生在懸臂梁的固定端處,也不在截面的變化處。所提方法適合于模擬沖擊荷載作用下幾何和材料非均勻Timoshenko梁中彎曲波的傳播問題,是一種從波動(dòng)理論角度研究沖擊荷載作用下Timoshenko梁動(dòng)力響應(yīng)問題的有力工具。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2019,19(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
1 Timoshenko梁控制方程
2 計(jì)算方法
    2.1 力學(xué)模型的建立
    2.2 算法實(shí)現(xiàn)
3 數(shù)值算例
    3.1 兩端無約束均勻圓形截面梁彎曲波的傳播問題
    3.2 幾何不均勻的階梯形懸臂梁彎曲波傳播問題
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3570228