黏弹性圆柱壳计及切变形和转动惯量时的动力学稳定性

根据修正的Timoshenko理论,在几何非线性中考虑了剪切变形和转动惯量,对黏弹性圆柱壳的动力稳定性进行了研究.根据Bubnov-Galerkin法,结合基于求积公式的数值方法,将问题简化为求解具有松弛奇异核的非线性积分-微分方程的问题.针对物理-力学和几何参数在大范围内的变化,研究壳体的动力特性,显示了材料的黏弹性对圆柱壳动力稳定性的影响.最后,比较了通过不同的理论得到的结果.     

复合材料叠层圆柱壳的非线性动力稳定性理论

用Hamilton原理建立了复合材料叠层圆柱壳非线性动力稳定性理论的一般性基本方程,其中包含了非线性大挠度,横向剪切,纵向惯性力等因素。用变分法获得基本方程的解。分析表明:叠层圆柱壳在动载荷下会发生参数共振而进入动力不稳定区域而导致动力失稳。计算了几种典型复合材料圆柱壳:即T300/5208石墨环氧,E-玻璃环氧和ARALL圆柱壳。结果表明:这些因素对于各种复合材料圆柱壳的动力稳定性具有程度不同的重要影响,所以研究叠层圆柱壳动力稳定性时,考虑这些因素是重要的。     

扁锥面网壳非线性动力分岔与混沌运动

对曲面为正三角形网格的3向扁锥面单层网壳,用拟壳法建立了轴对称非线性动力学方程．在几何非线性范围内给出了协调方程．网壳在周边固定条件下,通过Galerkin作用得到一个含2次、3次的非线性微分方程,通过求Floquet指数讨论了分岔问题．为了研究混沌运动,对一类非线性动力系统的自由振动方程进行了求解,继之给出了单层扁锥面网壳非线性自由振动微分方程的准确解,通过求Melnikov函数,给出了发生混沌的临界条件,通过数值仿真也证实了混沌运动的存在．     

下期目录预告

叶开沅 纪振义 非均匀双向加肋圆柱壳非线性轴对称变形的精确解析法云天铨 浅球薄壳轴对称极凹陷的非轴对称的动力不稳定性陈嵩强 周焕文 斜向扰动的下可微稳定性     

基于观测器的模糊Delta算子系统的控制器设计

对于非线性模糊系统控制器和观测器的分析和设计,提出一种统一方法。利用Delta域离散T—S模糊模型对非线性系统建模,并基于李雅普诺夫稳定性理论给出模糊状态反馈控制器和观测器的设计策略,将所得结果归结为求解一组线性矩阵不等式。同时结论表明:分离性原理对Delta算子T—S模糊系统仍然成立。所得结果可将现有关于连续和离散T—S模糊系统的相关结论统一于Delta算子框架内。     

波纹壳的格林函数方法

应用轴对称旋转扁壳的基本方程,研究了在任意载荷作用下具有型面锥度的浅波纹壳的非线性弯曲问题·　采用格林函数方法,将扁壳的非线性微分方程组化为非线性积分方程组·　再使用展开法求出格林函数,即将格林函数展成特征函数的级数形式,积分方程就成为具有退化核的形式,从而容易得到非线性代数方程组·　应用牛顿法求解非线性代数方程组时,为了保证迭代的收敛性,选取位移作为控制参数,逐步增加位移,求得相应的载荷·　在算例中,研究了具有球面度的浅波纹壳的弹性特征·　结果表明,由于型面锥度的引入,特征曲线发生显著变化,随着荷载的增加,将出现类似扁球壳的总体失稳现象·　本文的解答符合实验结果·     

扁球壳在均布压力与均匀温度场联合作用下的屈曲

根据扁壳几何非线性理论,推导了均布压力与均匀温度场联合作用下的扁球壳的位移型几何非线性控制方程.考虑夹紧边界条件,采用打靶法得到了扁球壳轴对称弯曲与屈曲的数值结果.讨论了壳体几何参数对平衡路径、临界荷载的影响.给出了壳体临界几何参数.当几何参数大于临界几何参数时,上、下临界荷载都随几何参数增加而增加.给定几何参数时,考察了不同均匀温度场对壳体上、下临界荷载、临界几何参数以及平衡构型的影响.均匀升温会使上临界荷载显著增加,会使下临界荷载略有减小.均匀变温会使临界几何参数改变.     

复合载荷下圆底扁球壳非线性稳定性

本文采用半解析方法研究在中心分布载荷及中心集中力联合作用下,圆底扁球壳的非线性稳定性问题.避免了求近似解析解时繁重的人工计算,而p-W_m特征关系仍可由显式表达.     

粘弹性浅拱的非线性动力学行为

研究了外荷载作用下粘弹性浅拱的非线性动力行为.通过d'Alembert原理和Euler-Bernoulli假定建立了浅拱的控制方程,其中非线性粘弹性材料采用Leaderman本构关系.运用Galerkin法和数值积分研究粘弹性浅拱的非线性动力特性.并分析了矢高、材料参数、激励幅值和频率等参数的影响,结果表明一定条件下粘弹性浅拱可出现混沌运动.     

非线性回旋动力方程

非线性回旋动力方程是处理等离子体中非线性电磁现象及相关输运现象的有力工具.在任意磁场位形、任意频率下,建立了一套适于描述非线性电磁现象、保留有限Larmor半径(FLR)效应的、自洽的非线性回旋动力的Vlasov-Maxwell方程.     

Classical and Nonclassical Dynamic Problems of Sandwich Shells with a Transversely Soft Core

Based on the hypothesis of similarity of transverse displacements in thin-walled sandwich shells with a transversely soft core under dynamic and static loads, refined geometrically nonlinear dynamic equations of motion are constructed in the case of large variations in the parameters of the stress-strain state (SSS) in the tangential directions. For shells structurally symmetric across the thickness and loaded with initial static loads, linearized dynamic equations are derived, which, upon introducing the synphasic and antiphasic functions of displacements and forces, can be used to describe the synphasic and antiphasic buckling forms in the transverse and tangential directions. For nonshallow cylindrical and shallow spherical shells, the nonclassical problems on all possible vibration forms realized at zero indices of variability of the SSS parameters in the tangential directions are formulated and solved. For shallow shells of symmetric structure, the resolving equations are obtained by introducing, instead of tangential displacements and transverse tangential stresses in the core, the corresponding potential and vortex functions.     

均布载荷作用下波纹扁壳的非线性振动

应用轴对称旋转扁壳的非线性大挠度动力学方程,研究了波纹扁壳在均布载荷作用下的非线性受迫振动问题．采用格林函数方法,将扁壳的非线性偏微分方程组化为非线性积分微分方程组．再使用展开法求出格林函数,即将格林函数展开为特征函数的级数形式,积分微分方程就成为具有退化核的形式,从而容易得到关于时间的非线性常微分方程组．针对单模态振形,得到了谐和激励作用下的幅频响应．作为算例,研究了正弦波纹扁球壳的非线性受迫振动现象．该文的解答可供波纹壳的设计参考．     

考虑横向剪切变形和旋转惯性的层合正交异性球壳的动态响应

本文建立了计及横向剪切变形和旋转惯性的复合材料轴对称层合圆柱正交异性球壳的运动方程．在此基础上，用有限差分法计算了球壳在轴对称动力载荷下的动态响应，并讨论了材料参数、结构参数和横向剪切变形的影响．     

Forced Vibration of Three-Layered Spherical and Ellipsoidal Shells under Axisymmetric Loads

A variant of vibration theory for three-layered shells of revolution under axisymmetric loads is elaborated by applying independent kinematic and static hypotheses to each layer, with account of transverse normal and shear strains in the core. Based on the Reissner variational principle for dynamic processes, equations of nonlinear vibrations and natural boundary conditions are obtained. The numerical method proposed for solving initial boundary-value problems is based on the use of integrodifferential approach for constructing finite-difference schemes with respect to spatial and time coordinates. Numerical solutions are obtained for dynamic deformations of open three-layered spherical and ellipsoidal shells, over a wide range of geometric and physical parameters of the core, for different types of boundary conditions. A comparative analysis is given for the results of investigating the dynamic behavior of three-layered shells of revolution by the equations proposed and the shell equations of Timoshenko and Kirhhoff-Love type, with the use of unified hypotheses across the heterogeneous structure of shells.     

正交各向异性旋转扁壳的非线性振动*

本文提出一种时间模态假设,由此导出描述圆柱正交各向异性薄扁球壳和锥壳非线性轴对称自由振动的非线性耦合的代数和微分特征值方程组.我们求出了该方程组的近似解析解,并获得壳体振动的幅频响应关系的渐近展开式.文中还讨论了壳体的几何及材料参量对其振动性态的影响.     

Nonlinear dynamic response for functionally graded shallow spherical shell under low velocity impact in thermal environment

Based on Giannakopoulos’s 2-D functionally graded material (FGM) contact model, a modified contact model is put forward to deal with impact problem of the functionally graded shallow spherical shell in thermal environment. The FGM shallow spherical shell, having temperature dependent material property, is subjected to a temperature field uniform over the shell surface but varying along the thickness direction due to steady-state heat conduction. The displacement field and geometrical relations of the FGM shallow spherical shell are established on the basis of Timoshenko–Midlin theory. And the nonlinear motion equations of the FGM shallow spherical shell under low velocity impact in thermal environment are founded in terms of displacement variable functions. Using the orthogonal collocation point method and the Newmark method to discretize the unknown variable functions in space and in time domain, the whole problem is solved by the iterative method. In numerical examples, the contact force and nonlinear dynamic response of the FGM shallow spherical shell under low velocity impact are investigated and effects of temperature field, material and geometrical parameters on contact force and dynamic response of the FGM shallow spherical shell are discussed.     

双层网格开顶扁球壳的非线性稳定性分析

根据基于等效夹层壳思想的双层网格圆底扁球壳在极坐标下的平衡方程、相容方程,采用修正迭代法,对外边缘滑动固定、内边缘悬空和外边缘夹紧固定、内边缘悬空两种边界条件下,双层网格开顶圆底扁球壳的非线性稳定性进行了分析,得出了非线性载荷 位移关系及临界荷载的解析表达式,并讨论和分析了网壳几何参数对临界屈曲载荷的影响.     

扁柱面网壳的非线性动力学行为

用连续化法建立了正三角形网格的三向单层扁柱面网壳的非线性动力学方程和协调方程．在两对边简支条件下用分离变量函数法给出扁柱面网壳的横向位移．由协调方程求出张力,通过Galerkin作用得到了一个含二次、三次的非线性动力学微分方程．通过求Floquet指数讨论平衡点邻域的稳定性,用复变函数留数理论求出Melnikov函数,可得到该动力学系统发生混沌运动的临界条件．通过数值计算模拟和Poincaré映射也证明了混沌运动存在．     

横向剪变形对具有一小圆孔的浅壳应力集中系数的影响

本文导出了分析计及横向剪变形的浅壳小孔应力集中问题的简化方程.对浅球壳和圆柱壳带一小圆孔的情况,获得了方程的级数形式通解.对均匀内压作用下的圆柱壳,求得了小圆孔边上应力集中系数的近似显式解,并计算了数值结果.