薄殼理論
關注創建者：匿名 創建時間：2022-02-22
薄殼理論的實例教程
ISBN：7801599292
印次：1
紙張：膠版紙
字數：391000
版次：1
內容提要：
本書系統闡述了彈塑性力學的基本概念、理論和方法。內容包括應力理論、應變理論、本構理論基礎、彈性本構理論、平面問題、空間問題、柱體扭轉、薄板理論、薄殼理論、彈性力學變分解法、經典屈服理論、經典塑性本構理論、彈塑性分析、塑性極限分析、廣義塑性本構理論及大變形理論。
本書可作為結構工程、機械工程、巖土工程、道路與橋梁工程等專業的碩士研究生教材，也可作為科技人員的理論參考書。
目錄：
第1章 彈塑性力學概論
第2章 應力理論
第3章 應變理論
第4章 本構理論概述
第5章 彈性本構理論
第6章 彈性力學邊值問題
第7章 平面問題直角坐標解法
第8章 平面問題極坐標解法
第9章 平面問題復變函數解法
第10章 空間問題
第11章 柱體扭轉
第12章 薄板理論
第13章 薄殼理論
第14章 變分原理與變分法
第15章 經典屈服理論
第16章 經典塑性本構理論
第17章 彈塑性分析與簡單例解
第18章 塑性極限分析嚴密解法
第19章 塑性極限分析近似解法
第20章 塑懷本構理論進階
第21章 大變形理論
附錄 數學基礎
參考文獻
展開 許多塑料產品的塑件厚度與融膠流動長度比率非常小，因此可使用如下圖所示的薄殼 (Shell) 模型仿真成型行為。
下方列出薄殼 (Shell) 模型的一般特色。
?若塑件厚度小于熔膠流動長度 (厚度/維度比小于 0.1)，則可忽略厚度方向的流動。
?這種結合幾何與厚度定義的方式被稱為薄殼假設 (Thin Shell Assumption)，被用于架構薄殼 (Shell)模型。
Shell 分析定義
?若要建立塑件模型，可利用中間面法簡化塑件幾何。同時會指定模型屬性厚度方向的相符厚度，以完成幾何建模。
Shell 模型建模
指定 Shell 建模的厚度
架構幾何中間面的關鍵在于熟悉 CAD 工具，因此無法自動產生 Shell 模型。而且，用戶必須執行許多指令將實體模型轉為薄殼 (Shell) 模型，這是在操作 CAE 工具時最耗力的工作。經過多年的研發，Moldex3D Mesh 已經可以提供功能強大，用戶容易上手的操作接口。如果使用者熟捻 Moldex3D Mesh 工具，一天之內即可完成大部分模型類別的網格作業。
薄殼 (Shell)模型的網格分類
Moldex3D 提供兩種薄殼 (Shell)模型網格元素：線性線元素與線性三角元素。一般而言，流道、冷卻水路以及熱澆道都是由線元素定義。塑件與特定澆口，例如扇形澆口是由三角元素定義。
Shell 模型的兩個元素類別
網格簡化
若要執行仿真，通常會根據理論使用有限元素分析將整個幾何區域細分為許多小元素。此步驟稱為網格劃分。如果網格密度不足，幾何有可能會偏離原始形狀，例如在導圓角區域。網格密度越高代表系統仿真實際幾何的成功率越高。但是網格密度越高，則需要更多的運算資源。
展開 目錄：
第1章 彈塑性力學概論
第2章 應力理論
第3章 應變理論
第4章 本構理論概述
第5章 彈性本構理論
第6章 彈性力學邊值問題
第7章 平面問題直角坐標解法
第8章 平面問題極坐標解法
第9章 平面問題復變函數解法
第10章 空間問題
第11章 柱體扭轉
第12章 薄板理論
第13章 薄殼理論
第14章 變分原理與變分法
第15章 經典屈服理論
第16章 經典塑性本構理論
第17章 彈塑性分析與簡單例解
第18章 塑性極限分析嚴密解法
第19章 塑性極限分析近似解法
第20章 塑懷本構理論進階
第21章 大變形理論
附錄 數學基礎
參考文獻
展開 中厚板理論的基本假定
考慮橫向剪切變形的板理論，一般稱為中厚板理論或 Reissner（瑞斯納）理論。該理論不再采用直法線假定，而是采用直線假定，同時板內各點的撓度不等于中面撓度。
自 Reissner 提出考慮橫向剪切變形的平板彎曲理論后，又出現了許多精化理論。但大致分為兩類，如 Mindlin（明特林）等人的理論和 Власов（符拉索夫）等人的理論。
厚板理論是平板彎曲的精確理論，即從 3D 彈性力學出發研究彈性曲面的精確表達式。
4. 薄殼理論的基本假定
也稱為 Kirchhoff-Love（克希霍夫-勒夫）假定：
①薄殼變形前與中曲面垂直的直線，變形后仍然位于已變形中曲面的垂直線上，且其長度保持不變。
②平行于中曲面的面素上的正應力與其它應力相比可忽略不計。
但上述假定同時假定了兩種不相容的變形狀態，即平面應變和平面應力狀態。因此許多學者提出了許多修正理論，但是只要是基于 Kirchhoff-Love 假定為基礎的薄殼理論，其精度都不會超過 Kirchhoff-Love 理論的精度范圍。
為構造協調的薄板殼單元，可采用多種方法，如增加自由度法、再分割法（也稱復合法）、離散克希霍夫（Discrete Kirchhoff Theory）法等，但都適用于薄板殼結構，也不考慮橫向剪切變形的影響。
5. 考慮橫向剪切變形的殼理論
可考慮橫向剪切變形影響的理論，一般稱為 Mindlin-Reissner 理論，是將 Reissner 關于中厚板理論的假定推廣到殼中。
展開 前言
第1章 緒論
1.1 汽車安全問題
1.2 汽車碰撞事故分類及特征
1.3 汽車碰撞事故中的人體損傷機理
1.4 汽車碰撞安全法規
1.5 碰撞安全措施
1.6 碰撞安全性設計與分析方法
第2章 汽車碰撞安全法規
2.1 概述
2.2 國外主要碰撞安全法規
2.3 我國碰撞安全法規
第3章 汽車碰撞安全性設計與改進的基本方法
3.1 概述
3.2 經驗法和試驗法
3.3 數學分析法
3.4 汽車碰撞安全性設計
3.5 碰撞吸能結構的設計
第4章 汽車碰撞過程計算機仿真基本理論與方法
4.1 概述
4.2 基本力學模型與方程
4.3 顯式有限元理論與方法
4.4 薄殼理論與單元
4.5 彈塑性材料應力-應變關系及計算
4.6 接觸界面的處理方法
第5章 汽車碰撞過程計算機仿真建模與應用
5.1 概述
5.2 汽車零部件建模技術與要點
5.3 整車建模技術與要點
5.4 零部件碰撞仿真的應用實例
5.5 整車碰撞仿真的應用實例
第6章 汽車乘員保護系統
6.1 概述
6.2 安全帶系統
6.3 安全氣囊系統
6.4 座椅系統
6.5 轉向系統
6.6 儀表板設計
第7章 汽車碰撞試驗技術與應用
7.1 概述
7.2 機械儲能式汽車碰撞試驗系統
7.3 臺車碰撞的試驗技術
7.4 實車碰撞的試驗技術
7.5 汽車碰撞試驗系統的數據
7.6 工程應用的實例
參考文獻
展開 
薄殼理論的最新內容
例如，對于簡單形狀的煤氣罐，可以利用經典的彈性力學理論，如薄板理論、薄殼理論等，推導出相應的屈曲計算公式。然而，這種方法往往需要對煤氣罐的結構進行大量的簡化假設，對于復雜結構的煤氣罐，計算結果可能與實際情況存在較大偏差。而且，理論計算過程通常較為繁瑣，需要具備深厚的力學和數學知識，對于一般的工程技術人員來說，實施難度較大。
許多塑料產品的塑件厚度與融膠流動長度比率非常小，因此可使用如下圖所示的薄殼 (Shell) 模型仿真成型行為。
下方列出薄殼 (Shell) 模型的一般特色。
?若塑件厚度小于熔膠流動長度 (厚度/維度比小于 0.1)，則可忽略厚度方向的流動。
?這種結合幾何與厚度定義的方式被稱為薄殼假設 (Thin Shell Assumption)，被用于架構薄殼 (Shell)模型
【LAMSHT】薄殼理論開關。0：不更新切應變修正；1：薄殼理論切應變修正。
【CSTYP6】第6種殼單元坐標系的選用。1：可變的局部坐標系（默認）；2：
統一局部坐標系（計算結果有偏差，但效率比較高）。
【TSHELL】允許熱傳導通過有厚度的殼單元。
8.
當殼的厚度與寬度比h/L處于薄殼范圍時，采用Kirchhoff薄殼理論進行計算可以減少計算量，而且誤差較小。
當殼的厚度與寬度比h/L處于薄殼范圍時，采用Kirchhoff薄殼理論進行計算可以減少計算量，而且誤差較小。
同時，Abaqus的小應變和大應變單元很多時候與其它的理論是關聯的，譬如S4R5是薄殼理論，S4/S4R是厚殼理論，具體的殼單元理論和分類可以看下方視頻：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14948
深入淺出有限元：基礎理論->Abaqus操作->matlab編程
1.4 Abaqus幾何非線性后臺采用的應變驗證
通過上面的分類，
【LAMSHT】薄殼理論開關。0：不更新切應變修正；1：薄殼理論切應變修正。
【CSTYP6】第6種殼單元坐標系的選用。1：可變的局部坐標系（默認）；2：
統一局部坐標系（計算結果有偏差，但效率比較高）。
【TSHELL】允許熱傳導通過有厚度的殼單元。
8.
同時，德國物理學家基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824-1887）完成了彈性薄板的理論，英國學者樂甫（Augustus Edward Hough Love，1863-1940）完成了彈性薄殼的理論。所有這些發展成為現代結構力學的龐大的體系。這些基本上是在19世紀后半葉和二十世紀前半葉形成的。
薄殼理論的基本假定
也稱為 Kirchhoff-Love（克希霍夫-勒夫）假定：
①薄殼變形前與中曲面垂直的直線，變形后仍然位于已變形中曲面的垂直線上，且其長度保持不變。
②平行于中曲面的面素上的正應力與其它應力相比可忽略不計。
但上述假定同時假定了兩種不相容的變形狀態，即平面應變和平面應力狀態。
【LAMSHT】薄殼理論開關。0：不更新切應變修正；1：薄殼理論切應變修正。
【CSTYP6】第6種殼單元坐標系的選用。1：可變的局部坐標系（默認）；2：統一局部坐標系（計算結果有偏差，但效率比較高）。
【TSHELL】允許熱傳導通過有厚度的殼單元。
7.*CONTROL_TERMINATION（計算終止控制卡片）
【ENDTIM】強制終止計算時間，必選，默認0.0。
