轴对称圆环壳的基本解的完全渐近展开

1.序言轴对称圆环壳的复变量方程有多种形式,经[1]修改的Tlke 方程为x″+x(iμq_1+q_2)=τ(1)式中,非齐项τ()的表达式取决于载荷沿小圆的分布形式     

环壳屈曲的渐近解

本文提出分析圆环壳屈曲的一种渐近解析方法,由Sanders非线性平衡方程和壳中面变形协调方程推导出静水外压下环壳的稳定方程,求出了方程的渐近解,理论计算的临界压力值与Fishlowitz的实验结果符合良好,并研究了屈曲前非线性变形对临界载荷的影响。     

旋转薄壳稳定性的数值分析

用数值方法求解旋转薄壳稳定性问题的主要困难在于:对任意应力状态下的旋转壳进行稳定性分析,各谐波间彼此耦合,致使方程推导的复杂性和计算量都增大,本文采用[3]所提供的单元及经典的能量判据,在最一般的提法下构造了有限元列式,详细讨论了耦合情况,利用本文方案编制程序并进行了许多算例分析,结果令人满意。同时表明在某些情况下边界条件对临界载荷的影响很大,这可以部分地解释古典稳定性分析结果与实验偏差较大以及实验数据分散的原因。     

一种大变形曲壳单元

本文用壳中面节点的位移矢量和节点处壳中面单位法线矢量的矢端位移矢量构造了一种大变形曲壳单元,它是大变形曲壳单元的一般形式,能包括已有的大变形曲壳单元,且公式最简单,计算中采用的载荷增量或位移增量可以很大。     

任意叠层球壳内的应力波传播

提出一种有效求解方法，求解了任意叠层球壳在动载荷作用下的应力波传播。首先，利用有限Ｈａｎｋｅｌ变换和Ｌａｐｌａｃｅ变换求解了每一单层的弹性动力学解。然后，利用叠层球壳的内、外边界条件和层与层之间的连接条件确定每一单层解中的待定常数。从而，我们可以得到应力波在叠层球壳内传播的精确解。最后，我们计算了在一个突加内压作用下的两层球壳（Ｓｔｅｅｌ／Ａｌ）和三层球壳（Ｓｔｅｅｌ／Ａｌｌｏｙ／Ａｌ）内的应力波传播。求解过程和计算结果表明文中提出的求解方法是简便可行的。     

板壳非线性问题的曲壳有限单元法

本文基于总体Lagrange坐标描述法,采用Kirchhoff应力张量定义和Green应变张量定义,导出了分析板壳非线性问题的曲壳有限单元法。通过引入新的单元几何非线性关系,本文方法可用于分析板壳的大挠度大转角情况。由于采用了材料本构关系的修正子增量形式,提高了有限单元的分析计算精度。本文采用增量—拟牛顿—子增量迭代技术求解板壳的荷载一位移曲线,与传统迭代方法相比大大提高了计算效率。此外,对于板壳任意边界条件的形成和任意初始形状的考虑问题,本文分别导出了罚单元法和局部坐标转换法予以处理。经计算比较,证明本文方法可以有效地用于板壳的弯曲、屈曲及屈曲后性态和极限强度等问题的非线性分析。     

球面扁壳的比拟解法

在扁壳的工程实用理论中,除薄壳一般理论中所采用的基本假设外,还采用了下列两个假定:(1)曲面上线素的二次式ds~2=A~2dα~2+B~2dβ~2与高斯曲率无关;(2)壳体上的切向荷载可不予考虑.对于中曲面为部分球面而覆盖平面为圆形或环形的球面扁壳,引用上述假设,能满足工程实用上的要求。文中限于讨论这一类球面扁壳,并建议一个较为有效的实用解法--比拟法,因而,使问题的求解大为简化. ...     

双曲扭壳力学性能分析

本文从扁壳的挠度和内力函数混合方程出发,得到了双曲扭壳的重三角级数表示的解析结果.分析了扭率对该扭壳的刚性影响,提出关于扭率判别条件上界和下界的概念:当扭壳扭率小于判别值的下界时,扭壳可视为矩形平板;当扭率大于判别值的上界时,则可忽略扭壳的平板效应,视其为无矩状态.对于这两种情况计算误差控制在百分之一以内.     

组合壳体的弹塑性有限元分析

本文采用文[1]提出的曲壳单元,根据Prandtl-Reuss塑性流动理论和Mises等向强化屈服准则,建立了壳体的弹塑性有限元格式,同时按照罚单元原理建立了组合壳体的连接条件,编制了相应的计算程序,具体计算了带接管球壳和等径三通等算例,取得了较好的结果。     

厚圆柱壳的非轴对称振动分析

本文对厚圆柱壳的非轴对称振动进行了分析，其中除包含通常的薄膜和弯曲效应外，还反映了转动惯性，横向剪切变形和横向挤压的影响，数值结果表明：对于厚圆柱壳来说存在着频率密集区，频率位置发生移动，横向挤压的影响必须要考虑。     

旋转壳的数值传递函数方法

应用数值传递函数方法建立一种用于分析旋转壳静力、动力响应的截锥壳单元,在本方法中,单元的位移在环向展开为Fourier级数的形式,应用薄壳理论可以得到解耦的微分方程,通过Laplace变换可以将方程转化为频域内的常微分方程,将其表示为状态空间形式后,可以应用数值传递函数方法求解,对复杂的系统可以应用与有限元类似的方法,划分多个单元组合求解,文中给出了几种旋转壳的动力、静力问题的数值算例,并与其它方法进行了比较,表明本文方法具有精度高,计算方便等特点。     

一类偏微分方程组的一般解及其在壳体理论中的应用

本文给出了构造一类偏微分方程组一般解的方法,用这种方法构造的一般解是完备的。最后,利用这个方法构造了壳体中的柱壳平衡方程和锥壳运动方程的一般解。     

轴对称弹性圆锥扁壳非线性自由振动直接摄动解法

本文采用弹性圆锥扁壳中心无量纲振幅和壳体母线的倾角为参数，将挠度、应力函数的导数以及自由振动频率展开为双参量的幂级数形式，用直接摄动法获得各级递推线性偏微分方程，应用变分法求得各级递推方程的近似解答，从而给出弹性圆锥扁壳非线性自由振动频率的基本公式。     

网格扁壳结构的非线性弯曲与稳定问题研究

本文利用作者分析得到的矩形网格扁壳结构的非线性控制方程，采用双重Ｆｏｕｒｉｅｒ级数求解了该类结构的非线性问题。推导得到了外载与结构（中心）节点横向位移之间的三次非线性关系式。并作了算例分析，给出了结构产生失稳跳跃的条件。     

利用Ferguson曲面构造中厚壳广义协调元

本文根据广义协调原理，利用Ｆｅｒｇｕｓｏｎ曲面构造含有剪切形影响的法向位移，与面内移移结合，得出适用于中厚度壳体的平直单元模型，算例说明本单元性能良好。     

两端固支强厚度叠层闭口柱壳轴对称问题的精确解

抛弃任何有关应力或位移模式的人为假设,在文献【1】、【2】的基础上,引入δ—函数,在轴对称情况下,对两端固支叠层闭口柱壳建立其状态方程。给出薄的、中厚的以及强厚的叠层闭口柱壳的静力和动力问题的统一的精确解。此解满足所有的弹性力学基本方程,并计及了全部弹性常数。任意需要的精确度都能得到。     

矩形底面球形网格扁壳的动力分析

本文利用连续化方法对矩形底面球形网格扁壳的动力进行了研究，推出了一般的动力控制方程。在四边简支的边界条件下，振动方程的解可由两个双重级数的试函数求得。对竖向地震作用下的解也可用类似的方法得到，其计算公式中的相应系数与《建筑抗震设计规范（ＧＢＪ１１－８９）》中的系数相似，并可利用竖向地震反应谱求得。