結(jié)構(gòu)屈曲簡介

歐拉屈曲：

buckling

結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性稱作（結(jié)構(gòu)）屈曲或歐拉屈曲。

L.Euler從兩端鉸接的受壓理想柱出發(fā)．給出了壓桿的臨界載荷。所謂理想柱，是指起初完全平直而且承受中心壓力的等截面受壓桿。設(shè)此柱是完全彈性的，且應(yīng)力不超過比例極限，變形是微小的且保持平截面假定若軸向外載荷P小于它的臨界值，此桿將保持直的狀態(tài)而只承受軸向壓縮。如果一個(gè)擾動(dòng)(如—橫向力)作用于桿，使其有一小的撓曲，在這一擾動(dòng)除去后。撓度就消失，桿又恢復(fù)到平橫狀態(tài)，此時(shí)桿的直的形式的彈性平衡是穩(wěn)定的。若軸向外載荷P大于它的臨界值，柱的直的平衡狀態(tài)變?yōu)椴环€(wěn)定，即任意擾動(dòng)產(chǎn)生的撓曲在擾動(dòng)除去后不僅不消失，而且還將繼續(xù)擴(kuò)大，直至達(dá)到遠(yuǎn)離直立狀態(tài)的新的平衡位值為止，或者彎折。此時(shí)，稱此壓桿失穩(wěn)或屈曲(歐拉屈曲)。

線性屈曲：是以小位移小應(yīng)變的線彈性理論為基礎(chǔ)的，分析中不考慮結(jié)構(gòu)在受載變形過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)形的變化，也就是在外力施加的各個(gè)階段，總是在結(jié)構(gòu)初始構(gòu)形上建立平衡方程。當(dāng)載荷達(dá)到某一臨界值時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)形將突然跳到另一個(gè)隨遇的平衡狀態(tài)，稱之為屈曲。臨界點(diǎn)之前稱為前屈曲,臨界點(diǎn)之后稱為后屈曲。

側(cè)扭屈曲：梁的截面一般都作成窄而高的形式，對截面兩主軸慣性矩相差很大。如梁跨度中部無側(cè)向支承或側(cè)向支承距離較大，在最大剛度主平面內(nèi)承受橫向荷載或彎矩作用時(shí)，荷裁達(dá)一定數(shù)值，梁截面可能產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致喪失承載能力，這種現(xiàn)象叫做梁的側(cè)向彎扭屈曲，簡稱側(cè)扭屈曲。

理想軸心受壓直桿的彈性彎曲屈曲：即假定壓桿屈曲時(shí)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，只是沿主軸彎曲。但是對開口薄壁截面構(gòu)件，在壓力作用下有可能在扭轉(zhuǎn)變形或彎扭變形的情況下喪失穩(wěn)定這種現(xiàn)象稱為扭轉(zhuǎn)屈曲或彎扭屈曲。2100433B

可變形電子技術(shù)是當(dāng)前國際電子產(chǎn)業(yè)的前沿技術(shù)，研究可變形電子結(jié)構(gòu)的動(dòng)力屈曲和后屈曲問題，是具有顯著創(chuàng)新性的前沿課題，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本項(xiàng)目研究可變形電子結(jié)構(gòu)在不同應(yīng)變速率下的非線性動(dòng)力屈曲和后屈曲問題，研究其臨界荷載、初發(fā)屈曲模態(tài)、初始屈曲時(shí)間，關(guān)注其屈曲變形的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展規(guī)律及其最終屈曲模態(tài)，考慮初始缺陷的重要影響，并研究復(fù)雜應(yīng)力情況下可變形電子結(jié)構(gòu)的動(dòng)力屈曲問題。本項(xiàng)目將得到可變形電子結(jié)構(gòu)的動(dòng)力屈曲和后屈曲的特征參量與結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)、幾何參數(shù)和載荷特性的關(guān)系，為可變形電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供重要的理論依據(jù)。

可變形電子技術(shù)在微電子，生物，醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景?？勺冃坞娮蛹夹g(shù)以硬質(zhì)薄膜、柔性基底結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。將薄膜粘附在已施加預(yù)應(yīng)變的基底上，然后釋放預(yù)應(yīng)變，致使薄膜發(fā)生屈曲。將薄膜基底結(jié)構(gòu)的屈曲特性應(yīng)用于半導(dǎo)體納米技術(shù)中，便可實(shí)現(xiàn)電子元件的可變形特性。在生產(chǎn)和使用過程中，可變形電子結(jié)構(gòu)都不可避免受到各種外力的沖擊。這些沖擊可能來自化學(xué)反應(yīng)，機(jī)械碰撞，環(huán)境溫度等，并最終體現(xiàn)在薄膜和基底結(jié)構(gòu)受到的隨時(shí)間變化的荷載之中。一般而言，這些荷載包括線性荷載，階躍荷載，脈沖荷載，周期荷載和隨動(dòng)荷載等。類似于靜力屈曲分析，動(dòng)力屈曲同樣需要確定臨界荷載和屈曲模態(tài)。但動(dòng)力屈曲有更豐富的動(dòng)力響應(yīng)，包括沖擊屈曲，振蕩屈曲等，并對初始條件敏感。除動(dòng)力荷載外，結(jié)構(gòu)還可能受到多種荷載形式。當(dāng)預(yù)應(yīng)變較大，發(fā)生大變形屈曲，原有的小變形假設(shè)不再適用。當(dāng)預(yù)應(yīng)變?yōu)殡p向作用時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生雙軸屈曲，屈曲模態(tài)較單軸的要復(fù)雜。當(dāng)薄膜的厚度很小時(shí)，表面效應(yīng)顯著，不可忽略。這些荷載都會對可變形電子結(jié)構(gòu)的屈曲模態(tài)和后屈曲行為產(chǎn)生顯著影響。 本項(xiàng)目重點(diǎn)討論了可變形電子結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載下的穩(wěn)定性。通過理論和數(shù)值分析，確定階躍荷載和線性荷載下，可變形電子結(jié)構(gòu)動(dòng)力屈曲模態(tài)和臨界條件，并且分析初始條件對屈曲特征的影響。本項(xiàng)目也討論了可變形電子結(jié)構(gòu)的雙軸靜力屈曲，大應(yīng)變下可變形電子結(jié)構(gòu)的后屈曲特征，以及表面效應(yīng)對可變形電子結(jié)構(gòu)屈曲的影響。以上成果，對于可變形電子技術(shù)的生產(chǎn)制造有參考意義，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和滿足特定的功能要求。 2100433B