圓環受外壓之彈塑性大位移分析

Abstract

本研究分析了彈塑性圓環受靜水外壓的反應。假設圓環具有幾何初缺陷且材料的應力 –應變曲線為雙線性等向應力–應變曲線。其主要目的在探討膜變形對圓環的極限載 荷與崩潰載荷的影響。 本研究發展–簡單有效的梁元素及數值計算方法，來處理圓環挫屈後的大位移，大旋 轉問題。由於相對於附體座標的變形屬於小位移的範疇，因此本文採用小位移理論（ 考慮軸力效應），在附體座標上以虛功原理推導元素切線剛度及節點內力。 本文比較不同的徑厚比，屈服應變，幾何初缺陷等參數對圓環極限載荷與崩潰載荷的 影響。數值結果顯示，當徑厚比及屈服應變較小，則考慮與不考慮膜變形兩者之極限 載荷差異甚大，但是圓環的崩潰載荷不受膜變形的影響。