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。     

简支梯形底扁球壳弯曲问题的准格林函数方法

以简支梯形底扁球壳的弯曲问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想.即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将简支扁球壳弯曲问题的控制微分方程化为两个互相耦合的第二类Fredholm积分方程.边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程...     

夹层扁球壳的非线性稳定性

基于Reissner假设和变分原理,给出夹层扁球壳在均布压力作用下的大挠度方程,采用修正迭代法求得了夹层扁球壳非线性稳定问题的解析解,得到两类边界条件下临界屈曲载荷的表达式,讨论了几何参数和物理参数对临界屈曲载荷的影响     

双曲扁壳的非线性稳定性

椭圆抛物面双曲扁壳的中面方程一般为尽管工程上这类扁壳的底平面一般做成矩形,但壳面被平面Z=常数切割而得的交线,却是一组半轴与该方向上的主曲率的平方根成反比的椭圆(图1)     

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   

关于弹性扁壳边界补充条件问题

文献[1]曾提出了确定四边简支矩形底扁壳边界应力函数的计算公式,此公式实为文献[2]所称的四边简支情形的补充条件。文献[2]在提出扁壳的广义变分原理的同时,利用此原理解决了许多扁壳边界问题,导出了比较广泛的扁壳边界补充条件,其结果我们曾在实际工作中有效地应用过。现在本文提出一个求扁壳边界补充条件的结构力学方法,此法简明、直观,而且适用于各种边界情形。     

板壳弹塑性屈曲的有限元分析

1 拟协调双曲壳单元为解决板壳有限元分析的C~1连续性问题,本文给出三角形拟协调双曲扁壳单元的刚度矩阵.拟协调单元是基于域内假设应变场和边界拟协调位移场,应用最小势能原理所构     

复合材料夹层扁壳的有限挠度方程和线性稳定问题

本文对表板采用Kirchhoff假设,考虑夹心沿厚度方向的剪切变形,用最小势能原理导了复合材料夹层扁壳的有限挠度方程和边界条件。作为一个特例,求解了矩形夹层圆柱壳在轴压(或侧压)作用下的线性稳定问题。     

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。     

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.     

应用广义变分原理计算扁壳的固有频率

由于数学上的复杂性,要在满足全部方程和边界条件的情况下来决定扁壳振动的固有频率是有很大困难的。因此一般采用了法等各种近似解法。但在应用这些近似解法时,也还需要满足一定的条件,因而往往也会出现不少困难。本文给出了一个计算扁壳固有频率更一般的近似解法,并对建筑部门常见的对边簡支对边固定和三边簡支一边固定这两组边界条件的矩形底球面扁壳的基本固有频率进行了计算。计算过程表     

扁球面网壳的混沌运动研究

在圆形三向网架非线性动力学基本方程的基础上,用拟壳法给出了圆底扁球面三向网壳的非线性动力学基本方程．在固定边界条件下,引入了异于等厚度壳的无量纲量,对基本方程和边界条件进行无量纲化,通过Galerkin作用得到了一个含二次、三次的非线性动力学方程．为求Melnikov函数,对一类非线性动力系统的自由振动方程进行了求解,得到了此类问题的准确解．在无激励情况下,讨论了稳定性问题．在外激励情况下,通过求Melnikov函数,给出了可能发生混沌运动的条件．通过数字仿真绘出了平面相图,证实了混沌运动的存在．     

扁球壳轴对称非线性弯曲和稳定的权余解

本文从扁球壳的积分方程组出发,通过新定义的残差表达式,用权余法详细地研究了扁球壳轴对称非线性弯曲和稳定问题.通过数值计算可以看出,本方法应用方便,精确可靠.     

圆底扁锥壳在中心集中力作用下的轴对称非线性弯曲和稳定性

本文提出了求解圆底扁锥壳非线性方程的牛顿一样条函数方法,并对中心集中力作用下的圆底扁锥壳的轴对称非线性弯曲和稳定性进行了研究,对v=0.3的情形进行了数值分析.     

Kirchhoff型扁壳样条边界元

本文将扁壳分析化为对两块比拟薄板的分析,耦合该二板的样条边界元解,就可得到相应的扁壳解,在少量自由度下也有良好的计算精度,并能一次给出边界和内点的全部物理量,而且扁壳和薄板的线性或非线性分析可以根据需要在同一程序内实现。     

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．     

四边简支正交各向异性圆柱扁壳的后屈曲和非线性振动

本文在几何非线性三维弹性理论的基础上,通过量级分析导出了考虑横向剪切效应的正交各向异性纤维增强复合材料扁壳的基本方程,并应用伽略金方法求得了四边可动简支正交各向异性圆柱形扁壳后屈曲变形和非线性自由振动问题的数值解。计算结果表明:对于复合材料而言,横向剪切效应是值得注意的。     

半圆环截面细环壳的屈曲

本文由Sanders非线性平衡方程和Koiter小应变协调方程推导出细环壳的非线性微分方程和稳定方程。用伽辽金法求解了静水压或边界载荷作用下的半园环截面细环壳的稳定方程。对于不同的边界条件及一系列几何参数,计算得到了临界载荷及屈曲模态。     

变厚度圆底扁薄球壳的非线性稳定问题

一、引言 薄壳的屈曲是一个非线性问题,其基本方程是非线性微分方程组,在数学上困难较大,若研究变厚度薄壳的屈曲问题,则难度更大。文献[1]曾提出用修正迭代法求解等厚度圆底扁薄壳屈曲问题。文献[3]用小参数法与修正迭代法联合求解了变厚度圆薄壳的大挠度问题。本文先给出变厚度圆底扁薄球壳的非线性方程组,然后用小参数法与修正迭代法结合求解在边缘均布力矩作用下的一种变厚底圆底扁薄球壳屈曲问题。     

复合材料面层夹层扁壳非线性精化理论及应用

考虑面层横向剪切变形以及横向剪应力在面层和芯层粘结处连续,应用Hamilton原理建立了正交铺设复合材料面层夹层扁壳新的非线性精化理论。在静力问题情形,控制方程和边界条件化简为用四个基本未知函数表述。作为理论的应用,分析了简支边界条件下正交铺设复合材料面层夹层圆柱壳和夹层球壳的非线性弯曲,得到了其挠度响应和层间应力响应。