柔性圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程及细环壳的一般解

在З.Л.Аксельрад(E.L.Axelrad)非轴对称载荷下柔性旋转壳线性方程的基础上,导出了圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程和相应的细环壳方程.该方程可与钱伟长给出了一般解的В.В.Новожилов(V.V.Novozhilov)轴对称环壳方程相类比.通过类比,给出了细环壳在子午面内整体弯曲的一般解.所给出的解可以用来计算波纹管整弯曲的应力和端面位移.     

旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元肖及在波纹管计算中的应用（Ⅰ）

为切实有效地计算波纹管，建立了旋转壳在子午面内整体弯曲几何非线性问题的摄动有限元法。以结构环向应变的均方根为摄动小参数，将有限元节点位移列式和节点力列式直接展开。通过摄动小参数将非线性有限元的载荷分级和迭代过程有机地统一起来，即载荷的分级是有约束的，每一级载荷增量和所对应的位移增量之间的关系是已知的，每一级的计算一步到位。为叙述方便并具实用性，将旋转壳用截锥壳单元进行离散。位移分量和载荷分量沿环向按Fourier级数展开，沿子午线用多项式插值，端面弯矩和横向力化成载荷分量离散到节点上。采用Sanders中小转角非线性几何方程和各向同性广义Hooke定律，对多层材料叠合而成的旋转壳按各层薄膜应变、弯曲应变、扭转应变相等的原则进行处理，该方法能方便有效地计算单层和多层波纹管整体纯弯曲、横向弯曲的几何非线性问题。并为有限元处理非线性问题提供了一条新途径。     

旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元法及在波纹管计算中的应用(Ⅰ)

为切实有效地计算波纹管,建立了旋转壳在子午面内整体弯曲几何非线性问题的摄动有限元法。以结构环向应变的均方根为摄动小参数,将有限元节点位移列式和节点力列式直接展开。通过摄动小参数将非线性有限元的载荷分级和迭代过程有机地统一起来,即载荷的分级是有约束的,每一级载荷增量和所对应的位移增量之间的关系是已知的,每一级的计算一步到位。为叙述方便并具实用性,将旋转壳用截锥壳单元进行离散。位移分量和载荷分量沿环向按Fourier级数展开,沿子午线用多项式插值,端面弯矩和横向力化成载荷分量离散到节点上。采用Sanders中小转角非线性几何方程和各向同性广义Hooke定律。对多层材料叠合而成的旋转壳按各层薄膜应变、弯曲应变、扭转应变相等的原则进行处理,该方法能方便有效地计算单层和多层波纹管整体纯弯曲、横向弯曲的几何非线性问题。并为有限元处理非线性问题提供了一条新途径。     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用(Ⅱ)——Ω型波纹管的计算

(Ⅱ)是(Ⅰ)的具体应用。计算了Ω型波纹管的角向刚度、横向刚度和应力分布,并将所得结果与有关的细环壳理论及实验进行了比较。结果表明,单独用(Ⅰ)的非齐次解能够计算Ω型波纹管的纯弯曲,而且比细环壳理论更接近实际;但在横向位移作用下,(Ⅰ)的非齐次解只能部分地满足边界条件,此时应同时考虑齐次解的作用,即完整的一般解(Ⅰ)才能满足所有的要求.     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用（I）—基本方程和一般解

讨论了圆环壳在横向载荷作用下的整体弯曲问题，提出了中细柔性圆环壳的概念、基本方程和一般解。本文称粗细比（子午线曲率半径与子午线曲率中心到回转轴的距离之比）小于1／3的圆环壳为中细圆环壳；方程的推导基于E.L.Axelrad的柔性壳理论；所得的解含有处理边界问题所必须的积分常数并且在全域内处处收敛；本解能方便地用于有关波纹管的计算。全文共分4个部分：（I）基本方程和一般妥；（Ⅱ）Ω型波纹管的计算；（Ⅲ）C型波纹管的计算；（Ⅳ）U型波纹管的计算。     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用(Ⅰ)——基本方程和一般解

讨论了圆环壳在横向载荷作用下的整体弯曲问题,提出了中细柔性圆环壳的概念、基本方程和一般解。本文称粗细比(子午线曲率半径与子午线曲率中心到回转轴的距离之比)小于1/3的圆环壳为中细圆环壳;方程的推导基于E.L.Axelrad的柔性壳理论;所得的解含有处理边界问题所必须的积分常数并且在全域内处处收敛;本解能方便地用于有关波纹管的计算。全文共分4个部分:(Ⅰ)基本方程和一般解;(Ⅱ)Ω型波纹管的计算;(Ⅲ)C型波纹管的计算;(Ⅳ)U型波纹管的计算。     

旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元法及在波纹管计算中的应用(Ⅱ)

利用(Ⅰ)提出的旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元法分析了波纹管在纯弯矩、横向力作用下的刚度和应力分布。首先,将其中的一阶摄动解(线性解)和作者曾经提出的中细环壳一般解、初参数积分解进行了比较,以及与他人的实验、有限元分析进行了比较,表明本法具有良好的精度和可靠性,且如(Ⅰ)所指出的那样,波纹管子午线曲率的突变不妨碍一般直线单元的应用。然后,讨论了波纹管的非线性特征,结果显示,波纹管的非线性效应主要来自其环板,而且环板愈宽非线性效应愈大,例如,C型波纹管相当于环板宽度为零的U型波纹管,因而其非线性效应几乎可以忽略不计。此外,在纯弯矩作用下,依线性解波纹管各个波的应力分布是相同的,而依非线解各个波的应力分布是不相同的,但对于常见的波纹管,在工程精度内线性解是有效的。     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用(Ⅳ)——U型波纹管的计算

(Ⅳ)是(Ⅰ)的具体应用,讨论了U型波纹管的角向刚度和相应的应力分布.将波纹管的凸面、凹面和环板分开处理,分别应用一般解(Ⅰ)和由其退化而成的环板一般解,使连接点满足表面应力和子午转角连续性条件.所得结果与细环壳解、美国膨胀节制造商协会标准(EJMA)、实验及有限元法进行了分析比较.     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用(Ⅲ)——C型波纹管的计算

(Ⅲ)是(Ⅰ)的具体应用.计算了C型波纹管的角向刚度、横向刚度和相应的应力分布.将波纹管的凸面和凹面分开处理,分别应用一般解(Ⅰ),使连接点满足内力和变形连续性条件.所得结果与相应的数值积分解、其它理论解及实验进行了比较.结果表明,中细柔性圆环壳的方程和一般解(Ⅰ)准确可信.     

椭圆环壳在一般荷载下的轴对称问题

本文给出了在任意分布荷载下轴对称椭圓环壳的简化复变量方程。该方程准确度在薄壳理论误差范围内,并消除了全部经线极值奇点。得到了问题的等价的积分方程组,用数值积分方法给出了数值解。计算了膨胀节、液压圆环壳和半椭圆形密封环的算例,与准确解和实验结果作了比较。     

Mathematical model of the pipeline with angular joint of elements

A mathematical model of the pipeline as a Koiter-Vlasov moment shell with kink lines of the surface at the junctions of the pipe segments was constructed and substantiated. The following tasks are solved: The geometric parameters of the mechanical system as a three-dimensional elastic body and as a shell are found; force factors of the shell are expressed in terms of displacements of the middle surface of the wall, taking into account the presence of a kink line; equations of pipe equilibrium are derived as Koiter-Vlasov shells with an edge along the line; forces on oblique sections are expressed as functions of shell movements; the conjugation conditions on the pipe joint line for displacements and the angle of rotation of the normal are imposed and justified; conjugation conditions for bending moments, shear forces, transverse and normal forces are imposed and justified. The presence of the solution singularity at points on the connection line of the pipe segments is theoretically established and illustrated by the numerical example.     

Counter-examples to non-noetherian Elkik's approximation theorem

Elkik established a remarkable theorem that can be applied for any noetherian henselian ring. For algebraic equations with a formal solution (restricted by some smoothness assumption), this theorem provides a solution adically close to the formal one in the base ring. In this paper, we show that the theorem would fail for some non-noetherian henselian rings. These rings do not satisfy several conditions weaker than noetherianness, such as weak proregularity (due to Grothendieck et al.) of the defining ideal. We describe the resulting pathologies.     

基于深海卷管铺设的海管椭圆度分析

深水海管在使用卷管铺设时,海管截面变形较大,产生椭圆化现象,降低了海管的弯曲能力,甚至使海管发生失稳及局部屈曲．利用应变能法和Ritz法建立了海管椭圆度理论求解方法．用有限元软件ABAQUS对有初始弯曲曲率及无初始弯曲曲率的海管分别进行了非线性有限元分析,并与modified Brazier方法及modified von Kármán方法得到的结果进行了比较．由以上几种方法得到的计算结果基本吻合．再次利用有限元软件对海管椭圆度的敏感参数进行了分析,多组结果显示椭圆度受海管管径、壁厚、初始弯曲曲率、弯曲曲率等参数的影响,并得到了椭圆度随海管几何参数变化的规律．椭圆度的研究为深海卷管铺设提供了理论基础.     

On the Rayleigh-Plateau instability

In this paper,we study the surface instability of a cylindrical pore in the absence of stress. This instability is called the Rayleigh-Plateau instabilty. We consider the model developed by Spencer et ...     

双参数法的一些扩展及其在矩形板元中的应用

双参数法的一些扩展及其在矩形板元中的应用卜小明（天津大学）ＡＭＯＤＩＦＩＥＤＤＯＵＢＬＥＳＥＴＰＡＲＡＭＥＴＥＲＭＥＴＨＯＤＡＮＤＩＴＳＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＩＮＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＮＧＴＨＥＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲＥＬＥＭＥＮＴＯＦＴＨＩＮＰＬＡＴＥ...     

护环柱面上受线性分布压力，端面上有不同的剪力和弯矩作用下的弹性解

对护环在柱面上受线性分布压力，并在两端面上有不同的剪力和弯矩作用的情况，应用一个新的位移函数，推出了弹性解．