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均布载荷下带硬芯的预应力环膜最大应力的确定方法

专利类型:发明专利 

语 言:中文 

申 请 号:CN201610802490.6 

申 请 日:20160905 

发 明 人:孙俊贻杨志欣王腾飞练永盛郭莹郑周练何晓婷 

申 请 人:重庆大学 

申请人地址:400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日:20170301 

公 开 号:CN106469256A 

代 理 人:黄河 

代理机构:重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 

摘  要:本发明公开了均布载荷下带硬芯的预应力环膜最大应力的确定方法:对中心区域带有硬芯的周边固定夹紧的预应力环形薄膜构造横向施加一个均布载荷q,其中环形薄膜的厚度为h、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν、预应力为σ0、外半径为a、内半径为b,环形薄膜中心区域所带硬芯的半径为b,基于这个轴对称变形问题的静力平衡分析,利用均布载荷q的测量值,则可确定出该环形薄膜变形后的最大应力σm。 

主 权 项:均布载荷下带硬芯的预应力环膜最大应力的确定方法,其特征在于:对中心区域带有硬芯的周边固定夹紧的预应力环形薄膜构造横向施加一个均布载荷q,其中环形薄膜的厚度为h、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν、预应力为σ0、外半径为a、内半径为b,环形薄膜中心区域所带硬芯的半径也为b,测得所施加的均布载荷q的值,由以下公式确定该环形薄膜变形后的最大应力σmσm=-12(Ea2q2h2)1/3Σi=010di(ba-β)i,其中,β=(a+b)/2a,d0=βc1,d1=1c12(-2βc2+c1),d2=12β2c12(6β2c2-3βc1+c14),d3=16β3c12(-24β2c2+4βc13c2+12βc1-5c14),d4=124β5c12(24β3c12c22+120β3c2-48β2c13c2-60β2c1+33βc14-2c17),d5=160β6c12(96β4c1c23-288β3c12c22-360β3c2+180β2c1+294β2c13c2-22βc16c2-132βc14+17c17),d6=1360β8c12(960β6c24-3936β5c1c23+5940β4c12c22+2520β4c2-408β3c15c22-4038β3c13c2-1260β3c1+678β2c16c2+1281β2c14-282βc17+11c110),d7=12520β9c13(11520β7c25-60480β9c1c24+124128β5c12c23-7632β4c15c23-125100β4c13c22-20160β4c1c2+20160β3c16c22+63324β3c14c2+10080β3c12-17442β2c17c2-15003β2c15+584βc110c2+5010βc18-427c111),d8=120160β11c14(161280β9c26-1036800β8c1c25+2718720β7c12c24-150912β6c15c24-3722112β6c13c23+555840β5c16c23+2815020β5c14c22+181440β5c12c2-752400β4c17c22-1131876β4c15c2-90720β4c13+21960β3c110c22+444984β3c18c2+210087β3c16-34584β2c111c2-97905β2c19+13440βc112-292c115),d9=1181440β12c15(2580480β10c27-19676160β9c1c26+63106560β8c12c25-3200256β7c15c25-110246400β7c13c24+15258240β6c16c24+113274720β6c14c23-28549152β5c17c23-68581080β5c15c22-1814400β5c13c2+741024β4c110c23+26215056β4c18c22+22867921β4c16c2+907200β4c14-1851552β3c111c22-11836062β3c19c2-3469230β3c17+1517496β2c112c2+2114559β2c110-28384βc115c2-408768βc113+20504c116),d10=11814400β14c16(46448640β12c28-410296320β11c1c27+1559900160β10c12c26-73036800β9c15c26-3330132480β9c13c25+429684480β8c16c25+4362206400β8c14c24-1035268992β7c17c24-3588896160β7c15c23+24303168β6c110c24+19958400β6c14c24+1307134368β6c18c23+1812822120β6c16c22-84591072β5c111c23-912287016β5c19c22-516903120β5c17c2-9979200β5c15+108652752β4c112c22+334076706β4c110c2+66432150β4c18-1792752β3c115c22-61072440β3c113c2-50333643β3c111+2756784β2c116c2+12690723β2c114-1047372βc117+14192c120),而中间参量c1和c2的值由方程Σi=210i(i-1)ci(1-β)i-2-(2-v)Σi=210ici(1-β)i-1=2h2/3(1-v)q2/3a2/3E1/3σ0[Σi=110ici(1-β)i-1]2(ba)2Σi=210i(i-1)ci(ba-β)i-2-ba(2-v)Σi=110ici(ba-β)i-1=2h2/3(1-v)q2/3a2/3E1/3σ0[Σi=110ici(ba-β)i-1]2确定,其中,c3=161β3c1(8β3c22-10β2c1c2+3βc12-c15),c4=1241β4c12(48β4c23-120β3c1c22+90β2c12c2-16βc15c2-21βc13+8c16),c5=11201β6c13(384β6c24-1440β5c1c23+1896β4c12c22-232β3c15c22-1032β3c13c2+312β2c16c2+198β2c14-101βc17+8c110),c6=17201β7c14(3840β7c25-19200β6c1c24+36720β5c12c23-3552β4c15c23-33360β4c13c22+8296β3c16c22+14340β3c14c2-6408β2c17c2-2340β2c15+344βc110c2+1489βc18-204c111),c7=125101β9c15(23040β9c26-144000β8c1c25+362880β7c12c24-29664β6c15c24-469800β9c13c23+100944β5c16c23+328140β5c14c22-124644β4c17c22-116810β4c15c2+5416β3c110c22+66120β3c18c2+16605β3c16-7468β2c111c2-12708β2c19+2524βc112-86c115),c8=1201601β10c16(322560β10c27-2419200β9c1c26+7580160β8c12c25-543744β7c15c25-12821760β7c13c24+2455488β6c16c24+12602520β6c14c23-4317408β5c< 

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法律状态:生效 

IPC专利分类号:G06F19/00