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受拉扭弹性细杆超螺旋形态的定性分析

刘延柱 薛纭

受拉扭弹性细杆超螺旋形态的定性分析

刘延柱, 薛纭
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  • 基于弹性杆的Kirchhoff模型讨论受拉扭弹性细杆的超螺旋形态.导出细长螺旋杆的等效抗弯和抗扭刚度.分析受拉扭弹性细杆的稳定性和分岔,且利用等效刚度概念将弹性杆的稳定性条件应用于对细长螺旋杆稳定性的判断.在扭矩不变条件下增加拉力至极限值时,直杆平衡状态失稳转为螺旋杆状态.继续增加拉力,直螺旋杆平衡状态失稳卷绕为超螺旋杆.从而对Thompson/Champney实验中受拉扭弹性细杆形成超螺旋形态的多次卷绕现象作出定性的理论解释.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10472067)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-10-19
  • 修回日期:  2008-11-30
  • 刊出日期:  2009-09-20

受拉扭弹性细杆超螺旋形态的定性分析

  • 1. (1)上海交通大学工程力学系,上海 200030; (2)上海应用技术学院机械与自动化学院,上海 200233
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10472067)资助的课题.

摘要: 基于弹性杆的Kirchhoff模型讨论受拉扭弹性细杆的超螺旋形态.导出细长螺旋杆的等效抗弯和抗扭刚度.分析受拉扭弹性细杆的稳定性和分岔,且利用等效刚度概念将弹性杆的稳定性条件应用于对细长螺旋杆稳定性的判断.在扭矩不变条件下增加拉力至极限值时,直杆平衡状态失稳转为螺旋杆状态.继续增加拉力,直螺旋杆平衡状态失稳卷绕为超螺旋杆.从而对Thompson/Champney实验中受拉扭弹性细杆形成超螺旋形态的多次卷绕现象作出定性的理论解释.

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