对含宏观大裂纹圆柱壳的轴压临界载荷的分析
采用动力学有限元法研究了带裂纹圆柱壳两种裂纹长度和十种裂纹方向的临界载荷,计算结果表明,在不同裂纹长度下,裂纹方向对圆柱壳的轴压屈曲强度有较大影响。
非线性大挠度圆柱壳的混沌运动
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。
弹性圆柱壳的稳定性优化设计
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。
轴压柱壳弹塑性稳定性分析的通用方程推导
针对由于轴压引起的壳体弹塑性屈曲而导致的材料在成型和制造过程中的失效力学行为,选择适用于轴压的屈曲模态函数,利用能量法确定了屈曲参数满足的一般非线性方程组,给出了求解不含缺陷或含缺陷的几何线性或非线性弹塑性的临界失稳平衡位形曲线的方法.
求解旋转板、壳振动问题的半解析有限元分析
根据小变形弹性理论,用有限棱柱法解决了旋转板、壳自由振动的问题通过分析旋转板、壳被分成若干个半解析的环形棱柱单元,位移函数采用环向为解析的三角级数而径向和轴向为离散的插值函数,推导出刚度和质量矩阵,计算了板、壳实例,并与实验值作了对比,得到了很好的结果.
内外圆柱壳与衬垫间的相对滑动
建立了偏心内壳的内外圆柱壳结构运动方程,分析了内外壳与衬垫材料间的相对滑动机理,讨论了滑动的成因以及抱紧力、质量偏心、衬垫材料的弹性刚度和扭转刚度以及外部激励对相对滑动的影响,同时通过一个例子的数值结果验证了理论的正确性,最后给出了控制(或避免)相对滑动发生的建议.
各向异性多层圆柱壳与极角无关的应力和变形
讨论了各向异性多层圆柱壳与极角无关的应力和变形分析方法,并导出了挠度的常微分方程,给出了应力和位移的分析解和缠绕式纤维增强及层圆柱壳的相应计算公式。
基于有限条模型圆柱壳动态响应及灵敏度分析
选取圆柱壳结构作为研究对象 ,针对圆柱壳结构特征 ,提出采用有限条法建立圆柱壳结构的动力学模型 ,基于该模型 ,采用模态叠加法计算其动态响应 ,运用双模态叠加法计算响应灵敏度 ,并对计算结果进行了相应的分析 .
一种边界上满足C1连续条件的4结点圆柱壳单元
基于Kirchhoff假设的薄壳理论,不考虑横向剪切变形的影响,采用单位宽纵横向有限条带,构造了一种仅含有3个位移场函数,且在弯曲位移模式上满足c1连续条件的4结点圆柱壳单元.该单元自由度少,符合收敛条件,且能够正确地满足圆弧形边界条件,考虑了薄膜效应和弯曲作用之间的耦合关系.经验证不仅计算速度快,计算精度也较高.
转动薄壁圆柱壳行波振动响应分析
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。