达到临界压力,受限长管发生屈曲,继而进入图11.4的第二阶段,随着A点位移的增大,外压力开始进入下降段。从图11.4各条曲线可以看出,随着φK值的降低,压力的下降速率逐渐趋缓,并在各个路径的最后部分均趋于水平,根据这种情况,可以推断不同的受限约束等级产生了不同的失稳模态,对模态的分析可以为理论求解提供相应的依据。为详细评定其变形情况,选择内层点B和点A位移的比值(φδAB)为标准来进行分析,绘出不同φK下φδAB随A点位移的变化情况,如图11.6所示,仍将向下的位移设为正值,考虑到曲线发展基本趋于稳定,将横坐标的最大值设为50 mm,利用该图并结合屈曲发生时的A点位移大小可以确定屈曲模态。
图11.6 不同φK下位移-φδAB曲线
在图11.6中,曲线越接近上方的φδAB=0,则说明该时刻越趋于单轴对称形态,即心形;而如果曲线越接近下方的φδAB=-1,则说明该时刻趋于双轴对称形态,即椭圆形。各曲线在最初阶段都有短暂的上升,说明最先施加的小扰动对点B的位移产生了一定影响,并在初始施加外压时减小了该影响。过了该阶段后,对于φK=0.6的情况,曲线快速下降到φδAB=-1,并在所选位移范围内始终保持在该线附近,说明此时的屈曲模态保持为双轴对称的椭圆形态并逐渐强化成哑铃形;而对于φK≥60的情况,曲线则保持在φδAB=0附近,说明其屈曲模态为单轴对称的心形。在这两种情况之间,其余曲线均经历了先下降到不同水平后再上升的过程,且依φK的大小决定了其下降和保持在低位的程度,曲线的最后趋稳部分可以表示出各自的最终压溃模式。以上分析说明了随着φK变化,压溃失效的变形形状会发生改变。为表达清晰,图11.7选取了当A点位移为50 mm时,四个有代表性的φK的压溃模式,外层均随其刚度变大由椭圆逐渐变为圆形,可以粗略认为双轴对称形状只在φK<1的情况下存在,过渡模式包含了随节点B附近间隙逐渐减小的所有形态。(www.xing528.com)
图11.7 φD=29时不同φK的后屈曲模态
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