确定矩形底四边简支或滑动固支扁壳在任意法向载荷作用下应力函数边界值φ_Γ的计算公式

本文提出了适用于任意曲面形状的矩形底四边简支或滑动固支扁壳在任意法向载荷作用下确定应力函数边界值φr的一般计算公式,从而明确了根据以φ及w为未知量的基本微分方程来进行计算时对边界条件的提法。此外对基本微分方程在φr不为零时的解法提供了简捷的处理方法。     

含有初始缺陷双曲扁壳的固有振动特性分析

以工程中常用的双曲壳结构如圆柱壳、球壳、双曲抛物壳为研究对象,利用薄扁壳理论,基于瑞利-里兹法和切比雪夫多项式求得了几种边界条件下的双曲扁壳的自由振动固有频率,并与ANSYS分析结果进行了对比,验证了该方法的适用性。详细研究了在不同边界条件下的双曲扁壳的几何参数、初始几何缺陷尺寸、初始几何缺陷密集程度对频率大小、频率转向、振型变化的影响。结果表明:随着壳体结构厚度的增加及曲率半径的减小,壳体的固有频率会增加;几何缺陷半波数及缺陷尺寸对频率影响情况较为复杂,并且会使系统发生频率转向问题,这些结果对于工程实际具有重要的理论指导意义。     

正交各向异性园柱形薄壳在任意边界条件下的自由振动问题

本文以Cheng氏理论为基础,给出正交各向异性园柱壳自由振动的基本微分方程式.利用长度待定法,得到壳体在任意边界条件下固有频率与壳长关系的精确解. 引进简化条件,导出壳体在α)|λ_i~2|和n~2为相同数量级、b)|λ_i~2|<相似文献   

用半解析半离散法分析板壳

本文提出按弯矩理论分析弹性板壳的半解析半离散法.先导出在板壳域内满足基本微分方程的解析解,然后在边界处选择适当数量的配点以满足各种边界条件.文中给出了平板、不等曲率双曲扁壳、筒壳、球面扁壳、扭壳的分析方法,并附有五个算例结果.这种方法,矩阵形成比较容易,矩阵阶数较低,计算时间较短,计算结果能满足板壳设计计算的精度要求,并能帮助我们更好地理解其解析解的性质和掌握板壳内力和位移的分布规律.     

最小二乘配点法解薄板弯曲问题

本文使用了加权残致法中的最小二乘配点法分析了弹性薄板弯曲问题。我们采用了一个双重幂级数作为试函数,事先既不满足薄板弯曲定解微分方程式亦不满足边界条件——混合法。我们用此法分析了(1)四边简支(2)四边固定(3)三边简支一边自由(4)三边固定一边自由及(5)二对边简支另二边自由的正方形薄板。于无自由边的薄板分析中位移与内力值与经典理论值相较误差小于1％。于具有自由边的薄板分析中解的精确度视边界条件而定。自由边的挠度值及内力值一般较差些。亦发现于有自由边的薄板弯曲问题中的各个作者经典解并不统一。此法计算机程序简单,工作量及计算时间很少,并具有误差可知籍此可以控制计算等优点。提供发展计算力学作为参考。     

柔韧扁球壳在静载荷作用下的非线性振动

本文研究了均布静载荷作用下柔韧扁球壳的非线性自由振动问题,其静力边值问题采用线性解,在此平衡构型的基础上,通过引入Ｇｒｅｅｎ函数,将动力协调方程及对应的边界条件转化为等的积分方程,并把摄动变分法于动力平衡方程的变分形式,得出其非线性固有频率和振幅间的二次近似特征关系。     

考虑剪切变形的正交各向異性弹性平板近似理论

本文根据C.Libove与S.B.Batdorf关于考虑剪切变形的正交各向异性弹性平板理论建立了一种简化的二变量近似理論。假设横向剪切角r_x与r_y具有势函数φ(见式(2.9),总位能Π(式(2.8))可以通过两个独立函数即板的挠度w(x,y)与势函数φ(x,y)表出。在附录1中利用最小位能原理推出了w与φ的Euler微分方程(1.11)与边界条件(1.12)-(1.15)。計算了四边簡支的方板的一个特例的临界受压載荷,计算結果与Robinson根据文献[6]所作的結果的比較,表明其间的差异很小,如果各向异性的程度不过于显著的話。在附录Ⅱ中证明了,对于直线多边形各向同性簡支板来讲,无論是弯曲或稳定問題,本文結果恆与根据文献[6]的理諭得到的結果一致。区別了两种不同的自由边:“完全自由边”,其边界条件的形式如式(3.14);“加强自由边”,其边界条件形式如式(3.17)。对具有自由边的正交异性板的分析表明,一般說来,φ不能解释为剪切挠度。     

非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板自由振动的DTM求解

针对非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板的自由振动问题,通过一种有效的数值求解方法——微分变换法(DTM),研究其无量纲固有频率特性。已知变厚度矩形板对边为简支边界条件,其他两边的边界条件为简支、固定或自由任意组合。采用DTM将非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板无量纲化的自由振动控制微分方程及其边界条件变换为等价的代数方程,得到含有无量纲固有频率的特征方程。数值结果退化为均匀Winker弹性地基上矩形板以及变厚度矩形板的情形,并与已有文献采用的不同求解方法进行比较,结果表明,DTM具有非常高的精度和很强的适用性。最后,在不同边界条件下分析地基变化参数、厚度变化参数和长宽比对矩形板无量纲固有频率的影响,并给出了非均匀Winkler弹性地基上对边简支对边固定变厚度矩形板的前六阶振型。     

非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板自由振动的DTM求解

针对非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板的自由振动问题,通过一种有效的数值求解方法——微分变换法（DTM）,研究其无量纲固有频率特性。已知变厚度矩形板对边为简支边界条件,其他两边的边界条件为简支、固定或自由任意组合。采用DTM将非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板无量纲化的自由振动控制微分方程及其边界条件变换为等价的代数方程,得到含有无量纲固有频率的特征方程。数值结果退化为均匀Winker弹性地基上矩形板以及变厚度矩形板的情形,并与已有文献采用的不同求解方法进行比较,结果表明,DTM具有非常高的精度和很强的适用性。最后,在不同边界条件下分析地基变化参数、厚度变化参数和长宽比对矩形板无量纲固有频率的影响,并给出了非均匀Winkler弹性地基上对边简支对边固定变厚度矩形板的前六阶振型。     

有限圆柱厚壳的一个分析

本文研究了一个弹性有限圆柱厚壳的轴对称弯曲问题.文中对这类壳体给出了一个表达成两个无穷级数之和的三维弹性理论解.这些级数的选择使它们能满足所有给定的边界条件.利用级数的正交性质,其中任一级数中的每项系数都可表达为另一级数的各项系数的线性函数.通过在级数中各取有限个项数进行计算,即可求得问题的近似数值解. 文中处理了一个两端刚性固定的有限圆柱壳体承受内、外均布压力作用的问题作为示范.还给出了计算实例,并将计算结果绘成曲线.这些曲线表明在两端刚性固支的情况下,经典板壳理论即使对薄壳的计算也是难以适用的.此外,这些结果还可作为各种厚壳理论进行比较的一个依据.     

大跨度双层网壳的非线性动态响应

网壳结构在大跨度结构中得到广泛应用．在建立了双层网格扁球壳的非线性强迫振动微分方程的基础上,研究了在边缘滑动固定的边界条件下,双层网格扁球壳的非线性动态响应问题．用突变理论建立了该网壳的尖点突变模型,得出了突变的临界方程,并阐述了网壳参数对该结构动态屈曲的影响．     

开孔固支和固定铰支轴对称球扁壳在双剪应力屈服准则下的极限荷载

导出轴对称球面扁壳在双剪应力屈服准则下的屈服条件，并求出开孔固支和固定铰支下轴对称球扁壳的极限载荷。     

双层叠合式扁壳的工程计算方法

本文用双三角级数法与力法混合的方法计算具有矩形底面的扁壳叠合式结构的变形和内力,并编写了相应的计算机程序。壳域内受均布法向载荷作用,边界条件为横向可动固支。计算了生产中实际应用的结构,讨论了级数的收敛问题。数值计算表明本文提供的计算公式是有效的。文中还给出了个别结构的试验结果与计算结果的对比。     

圆柱薄壳稳定问题的一个解法

对于闭合圆柱壳在均匀横向外压作用下的稳定性问题,以往人们只获得对应于简支边界条件或个别非简支边界条件的解。本文提出一个能适用于各种边界条件的解法。     

基于辛方法的功能梯度圆柱壳振动特性分析

基于辛方法分析了功能梯度圆柱壳的自由振动特性。从薄壳理论和功能梯度材料特性出发,得到了功能梯度圆柱壳自由振动时的拉格朗日密度函数。引入对偶变量,经哈密顿正则变换,导出了功能梯度圆柱壳自由振动的哈密顿正则方程,将问题转化为求解哈密顿矩阵的辛本征值问题,得到了两端固支和两端简支两种边界条件下功能梯度圆柱壳的量纲为一的固有频率。数值结果表明:简支和固支两种边界条件下功能梯度圆柱壳的量纲为一的固有频率随体积分数、厚径比、环向波数的变化规律基本相同,但在数值上略有差别;量纲为一的固有频率随环向波数的增大呈现先减小后增大的现象,随厚径比的增大而增大,随材料体积分数的增大而逐渐减小。     

含压电层的功能梯度柱壳的自由振动分析

基于三维弹性理论,导出了带有压电层的圆柱形梯度壳的动力学方程以及相应的边界条件,用幂级数展开法得到了求解该圆柱形梯度壳自由振动的三维精确公式．通过实例模型求解了该壳体的自由振动的固有频率;分析了不同电学边界条件对壳体的振动频率的影响。结果可评估各种近似理论解和数值解的正确性。     

环筋园柱壳静水压力作用下整体弹性屈曲

一、前言环筋园柱壳在静水压力作用下弹性整体失稳问题已有较多人进行了研究。一般以材料的正交各向异性壳来处理,并采用扁壳假定,例如Bodner把环筋壳折合为单层正交异性壳,即不能考虑环筋的偏心影响,同时也不知道扁壳近似将带来多大的误差。Singer等      

双曲扁壳在集中载荷作用下的简化计算

本文按有矩理论对作用在双曲扁壳并距离边界超过一定距离的集中載荷所引起的內力和位移值提出了具有足够精确度的积分表达式。在等曲率双曲扁壳的情况下,这些积分表达式可以很簡便地积出与E.Reissner相同的計算公式;对不等曲率双曲扁壳,本文則根据积分表达式給出了由Thomson函数組成的級数解,其收斂情况在常用的范围內(1相似文献   

非圆柱壳在各种边界条件下的自由振动分析

本文用一种特殊的坐标变换将具有复杂截面形状的柱壳映射成圆柱壳,然后只需对变换后的圆柱壳作振动分析就可获得非圆柱壳在各种边界条件下的固有频率与振型。文中首次系统地给出了椭圆柱壳在各种边界条件下的频率系数,研究了拱预平底截面形状柱壳的自由振动问题。最后讨论了截面形状和边界条件变化对固有频率的影响,并和前人的研究结果作了比较,表明本方法是正确的。     

基于区域分解的环肋圆柱壳-圆锥壳组合结构振动分析

提出了一种区域分解法来分析不同边界条件下环肋骨圆柱壳-圆锥壳组合结构的振动特性.首先把组合壳体分解为自由的圆柱壳、圆锥壳段;视环肋骨为离散元件,根据肋骨与圆柱壳段之间的变形协调条件,将肋骨的动能和应变能附加于圆柱壳段能量泛函中.然后基于分区广义变分和最小二乘加权残值法将所有分区界面的位移协调方程引入到组合壳体的能量泛函中.圆柱壳段、圆锥壳段位移变量的周向和轴向分量分别采用Fourier级数和Chebyshev多项式展开.以自由-自由、自由-固支和固支-固支边界条件的环肋骨组合壳体为例,采用区域分解法分析了其自由振动及在不同激励下的振动响应.通过与有限元软件ANSYS结果进行对比,发现两种方法计算结果非常吻合,验证了区域分解方法的计算精度和高效性.