可变形电子技术是当前国际电子产业的前沿技术，研究可变形电子结构的动力屈曲和后屈曲问题，是具有显著创新性的前沿课题，具有重要的学术价值和现实意义。本项目研究可变形电子结构在不同应变速率下的非线性动力屈曲和后屈曲问题，研究其临界荷载、初发屈曲模态、初始屈曲时间，关注其屈曲变形的动态扩展规律及其最终屈曲模态，考虑初始缺陷的重要影响，并研究复杂应力情况下可变形电子结构的动力屈曲问题。本项目将得到可变形电子结构的动力屈曲和后屈曲的特征参量与结构材料性质、几何参数和载荷特性的关系，为可变形电子产品的设计与开发提供重要的理论依据。

可变形电子技术在微电子，生物，医学等领域有广阔的应用前景。可变形电子技术以硬质薄膜、柔性基底结构为基础。将薄膜粘附在已施加预应变的基底上，然后释放预应变，致使薄膜发生屈曲。将薄膜基底结构的屈曲特性应用于半导体纳米技术中，便可实现电子元件的可变形特性。在生产和使用过程中，可变形电子结构都不可避免受到各种外力的冲击。这些冲击可能来自化学反应，机械碰撞，环境温度等，并最终体现在薄膜和基底结构受到的随时间变化的荷载之中。一般而言，这些荷载包括线性荷载，阶跃荷载，脉冲荷载，周期荷载和随动荷载等。类似于静力屈曲分析，动力屈曲同样需要确定临界荷载和屈曲模态。但动力屈曲有更丰富的动力响应，包括冲击屈曲，振荡屈曲等，并对初始条件敏感。除动力荷载外，结构还可能受到多种荷载形式。当预应变较大，发生大变形屈曲，原有的小变形假设不再适用。当预应变为双向作用时，结构发生双轴屈曲，屈曲模态较单轴的要复杂。当薄膜的厚度很小时，表面效应显著，不可忽略。这些荷载都会对可变形电子结构的屈曲模态和后屈曲行为产生显著影响。 本项目重点讨论了可变形电子结构在动力荷载下的稳定性。通过理论和数值分析，确定阶跃荷载和线性荷载下，可变形电子结构动力屈曲模态和临界条件，并且分析初始条件对屈曲特征的影响。本项目也讨论了可变形电子结构的双轴静力屈曲，大应变下可变形电子结构的后屈曲特征，以及表面效应对可变形电子结构屈曲的影响。以上成果，对于可变形电子技术的生产制造有参考意义，确保结构稳定和满足特定的功能要求。 2100433B

薄壁钢管分别受径向动力载荷和轴向动力载荷下的屈曲分析计算方法，内容以实验和理论分析相结合。以薄壁钢管为研究对象，对不同截面及不同排列形式的薄壁钢管进行了动力实验和理论计算。其中除第1章是对该领域研究现状的叙述外，其他章节内容包括薄壁钢管径向动态和静态实验、力学分析、无侧限薄壁钢管动力屈曲四塑性铰模态解、排式薄壁钢管径向动力屈曲模态解、轴向动态和静态实验、轴向变形计算、动力屈曲应变率效应等。

第1章 绪论

1.1 薄壁钢管轴向动力屈曲变形

1.1.1 实验

1.1.2 理论

1.2 薄壁钢管径向动力屈曲变形

1.2.1 实验

1.2.2 理论

第2章 薄壁钢管径向受力分析及实验

2.1 圆截面薄壁钢管力学分析

2.1.1 圆管受力分析

2.1.2 圆管极值内力分析

2.1.3 破坏模态分析及结论

2.2 矩形截面薄壁钢管力学分析

2.2.1 矩形管受力分析

2.2.2 矩形管极值内力分析

2.2.3 破坏模态分析及结论

2.3 准静态压力实验

2.3.1 单个圆管压力实验

2.3.2 排式圆管压力实验

2.3.3 矩形管压力实验

2.4 梯度药量爆炸实验

2.4.1 薄壁钢管爆炸实验

2.4.2 普通钢管爆炸实验

第3章 无侧限薄壁钢管径向动力屈曲变形

3.1 模态解方法

3.2 单个圆管动力屈曲变形分析

3.2.1 实验现象

3.2.2 基本假定

3.2.3 变形模态设定

3.3 单个圆管动力屈曲变形计算

3.4 多层钢管动力屈曲变形计算

第4章 排式薄壁钢管径向动力屈曲变形

4.1 排式圆形截面薄壁钢管动力屈曲变形分析

4.1.1 实验现象

4.1.2 基本假定

4.1.3 变形模态

4.1.4 转动区尺寸及塑性铰位置

4.2 排式圆形截面薄壁钢管动力屈曲变形计算

4.2.1 动力压扁运动场

4.2.2 模态解方程

4.2.3 塑性铰处塑性弯矩

4.2.4 初始条件

4.2.5 钢管变形响应

4.3 排式矩形截面薄壁钢管动力屈曲变形分析

4.3.1 实验现象

4.3.2 基本假定

4.3.3 变形模态

4.4 排式矩形截面薄壁钢管动力屈曲变形计算

4.4.1 动力屈曲第一阶段

4.4.2 动力屈曲第二阶段

第5章 薄壁钢管轴向动力屈曲变形

第6章 薄壁钢管动力屈曲应变率效应

参考文献2100433B

本项目基于复合材料高阶剪切变形理论，研究深海复合材料管线(包括立管和海管)的后屈曲和非线性振动特性。首先，基于高阶剪切变形理论和Kármán型大挠度应力应变关系，建立复合材料管线后屈曲和非线性振动的宏-细观力学模型；然后，使用解析法和数值解法相结合的方法，研究复合材料管线的后屈曲和非线性振动特性，分析环境载荷、材料和几何参数等因素对管线后屈曲行为和非线性振动特性的影响；最后，在结构参数优化分析基础上，选择合理的几何、材料及设计参数，并进行实验验证，为复合材料管线稳定性设计以及动力响应控制提供基础理论支撑。