基于线弹性薄壳理论和线粘弹性理论，考虑被动约束层阻尼（PCLD）的剪切耗能以及层间的相互作用，首次导出了适用于最一般情况的环状覆盖PCLD圆柱层合壳在谐激励作用下的整合一阶常微分矩阵方程，它的12个状态变量具有明确的物理意义，而且由层合壳完整的位移量和内力量组成，应用范围很广。通过将该模型和齐次扩容精细积分法结合构建了一种高效率和高精度的半解析半数值方法，并与解析解结果进行了对比，验证了该方法的正确性和有效性，借此还分析了PCLD覆盖率和覆盖位置对频率响应函数的影响。

应用复合材料理论，采用扁壳模型，在弯曲变形与薄膜变形耦合的本构方程情况下，同时考虑了简支和固支边界条件，对纤维缠绕圆柱壳的前屈曲进行了分析，建立了壳体在端部受均匀轴压、侧压或流体压力情况下的前屈曲变形理论，并获得了相应的数值计算结果。

轴对称圆柱壳谐振子或振动的柱壳绕其中心轴旋转时,其振型在环向不再相对壳体静止而相对壳体转动的现象称为进动.振型的进动角ψ与壳体绕中心轴的转角ψ1符合ψ=kψ1,国内外许多学者研究了谐振陀螺仪的这种现象并取得了较好的结果.在工程实际上航空发动机的高速空心轴、套筒锥齿轮均会产生激振方式不同于谐振陀螺仪并对振动响应有很大的影响的振型进动,本文考虑了悬臂圆柱壳的振型进动,通过研究获得了高速空心轴、套筒锥齿轮类零部件的振型进动因子与节径数的关系,由此可求出其振动响应.

研究了轴向时变冲击载荷作用下的圆柱壳非轴对称弹塑性动力屈曲问题，采用Ｋａｒｍａｎ－Ｄｏｎｎｅｌｌ运动方程，本构关系有用增量理论，借助增量数值计算方法求解运动方程。计算表明：初始屈曲发生时，圆柱壳的变形模态呈轴对称性形式，而屈曲发生到一定程度时，圆柱壳就会发生非对称性的变形，而且变形相当明显。

令屈曲模态同时包含轴向坐标x和环向坐标θ，通过最优模态的分析，直接得到各向同性线性强化刚塑性圆柱壳受轴向冲击时发生轴对称屈曲或非轴对称屈曲时的临界速度，在此基础上讨论了临界速度与径厚比的关系。

基于初始缺陷的定义式，推导出有初始缺陷的圆柱壳的几何方程。并假定了一种屈曲时的挠度函数，通过该函数求解塑性屈曲方程，可得到有初始缺陷的圆柱壳塑性屈曲的临界载荷。最后将所得结果与已有的实验结果作了比较。

建立了轴向受力压圆柱壳考虑非线性大挠度效应时的力学模型，采用Ｇａｌｅｒｋｉｎ原理，得到了壳体在前屈曲状态下关于时间部分的非线动力方程，利用相平面轨迹、时程曲线和Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射证实在这一非线性动力系统中存在着发生混沌运动的可能。

研究任意轴对称边界条件下和受均布法向载荷作用圆柱壳的稳定性优化设计问题，即极大化屈曲临界载荷。利用能量原理分析轴对称变厚度圆柱壳的分支点屈曲，将求解屈曲临界载荷变成求解广义特征值方程，使圆柱壳稳定性优化设计成为极大化最小特征值问题。实际算例验证了本方法的有效性。研究结果可用于圆柱壳的加肋优化设计。

针对工程广泛应用的圆柱壳结构，首次运用解析法探讨了边界元软件Sysnoise两种加载方式一基于单元（Element）加载和基于节点（Node）加载一对声辐射影响，以及两种加载方式在网格加密情况下的收敛性问题。得到一些对工程计算的有益结论：①基于单元（Element）加载方式得到的结果要好于基于节点（Node）加载方式；②基于单元（Element）加载方式网格加密时收敛到解析解，而基于节点（Node）加载方式网格加密后，不一定得到收敛结果。

考虑由转动引起的科氏力、离心惯性力及环向初应力影响，利用Hamilton原理，建立了基于Sanders壳体理论的转动薄壁圆柱壳振动微分方程。选取满足相应边界条件的轴向梁函数近似地表达各类边界条件下圆柱壳的轴向振型分布。在此基础上，提出了一种适用于求解各种边界约束的转动薄壁圆柱壳行波振动响应的方法。基于此方法，分别针对静坐标系下横向简谐力和恒力作用下的两端固支转动薄壁圆柱壳的行波振动响应进行了求解，并对结果进行了相应分析。