变厚度扁薄球壳的非线性稳定

本文以幂函数为试函数,用配点法求解受轴对称横向荷载或均布边缘力矩的厚度按指数函数变化的扁薄球壳的非线性稳定。在简单支承边界条件下。本文得到的边缘临界力矩同摄动法[1]的结果作了比较。     

轴对称圆薄板大挠度微分方程的数值分析方法

根据轴对称问题的特点,利用级数展开和求极限法则,证明了轴对称大挠度圆薄板在圆心处应满足的边界条件,并以圆薄板轴对称大挠度弯曲变形微分方程为基础,建立了圆心处非奇异的轴对称大挠度圆板弯曲微分方程,从而可以方便地利用现有的常微分方程数值求解方法(如变步长龙格-库塔法)对实心圆板的轴对称问题进行数值求解,又不必像摄动法那样推导复杂的公式。在数值求解轴对称圆板大挠度弯曲变形微分方程时,将非线性微分方程的求解主要归结为迭代求解圆心处三个未知边界条件的问题,即圆心处的径向膜力、圆心处的挠度、圆心处挠度的二阶导数,并提出了相应的求解方法。实例中,对于圆薄板受均布横向荷载的问题,分析了周边固支边界条件下的非线性弯曲问题,给出了中心挠度参数大范围变化时的荷载和部分边界值变化曲线,并与经典摄动解进行了对比。对比结果可见,本文方法和摄动法的解非常接近,在量纲归一化中心挠度不超过4.0时,两种方法解的相对误差均小于5.0%。另外,本文还分析了与挠度有关的液体压力作用下和集中荷载作用下周边固支圆板的非线性弯曲问题。通过算例可见:本文方法可以灵活处理不同的荷载问题;对于不同的问题,计算过程相似,不必推导复杂的计算公式,计算精度容易控制。     

最小二乘配点法分析正交各向异性球壳屋盖开孔的屈曲

本文采用最小二乘配点法分析正交各向异性开孔球形扁壳在环形载荷或均布载荷作用下的非线性轴对称屈曲问题。计算表明本文的方法与其他的方法比较县有收敛稳定和较好的精度。此外,本方法易于推广应用到更复杂的壳体屈曲问题。     

Hooke材料的微孔形空穴分岔

研究Hooke材料在大位移下的轴对称平面应力问题的空穴分岔现象。根据Liapunov第一方法的基本思想,列出该非线性问题的线性化扰动方程,找到了这个线性化扰动方程封闭解。由于在分岔点扰动方程具有非零解,结合边界条件得到临界载荷满足的特征方程。用二分法搜索特征方程的最小正根,即临界载荷。其中得到Poisson比为1／2时微孔萌生临界载荷的精确解,计算了Poisson比从0到1／2变化时材料的微孔萌生和 微孔突变的临界载荷以及失稳模态。计算结果和超弹性材料中微孔萌生和微孔突变的某些现象一致。     

轴对称体垂直出水的非线性数值解

根据格林定理,本文采用严格的非线性边界条件,对任意形状的轴对称体的垂直出水,包括水下运动、接近液面、穿出液面的全过程进行了数值计算。计算结果与实验结果比较表明,非线性计算结果是可信的。     

波纹环形板在轴对称任意载荷作用下的非线性弯曲

本文以正交异性板理论为基础,提出了一种波纹环形板非线性弯曲的Cheby-shev级数解法,推导出具有硬中心的波纹环形板在任意轴对称载荷作用下的弹性特征方程.文中计算了几个典型的算例,数值结果表明本文的方法对目前文献中常见的方法有一定的改进和推广.     

Green函数法在轴对称板壳理论中的应用

本文从轴对称板壳理论的基本方程出发,通过建立Green函数,导出了轴对称线载荷下解的一般表述式,由此可以求出任意轴对称载荷下的解,然后本文分别讨论了圆板和扁球壳受线载问题的解,文中的结果适用于各种边界条件。     

圆薄板轴对称弯曲问题的基本方程讨论

首先通过级数展开和求极限运算的方法,确定了等厚度圆薄板轴对称大/小挠度问题的弯曲微分方程在圆心处的表达式.其次,根据轴对称问题的特点,推导出了实心圆薄板在圆心处应满足边界条件的数学表达式,使圆薄板轴对称大/小挠度问题的弯曲微分方程应满足的边界条件达到了应有的数量.本文工作进一步完善了圆薄板轴对称弯曲问题的微分方程形式和边界条件,从而使我们可以利用成熟的微分方程数值解法,对具有较复杂载荷的实心圆薄板轴对称弯曲微分方程进行数值求解.     

圆板弯曲的三维弹性理论解

本文采用文献~[1]提供的三维弹性理论解,分析了厚圆板的轴对称弯曲问题。并就均布与集中载荷作用下外周边简支与固支的各种情形,作了数值计算,以供工程人员参考。     

环(圆)形厚板在任意横向载荷作用下的非对称弯曲

为了探讨平板中横向剪应变对弯曲变形的影响,许多学者对中厚度圆、环板进行过研究,但是除了轴对称问题和少数简单的非轴对称问题求得了精确的解析解以外,一些较为复杂的非轴对称问题大都是借助于有限单元法等数值方法求解的。至于任意横向载荷作用下中厚度圆、环板的非轴对称问题的一般解仍先人问津。本文根据文献[2]所给出的中厚板基本方程,用解析的方法求得了任意横向载荷作     

轴对称薄壳弹塑性大变形有限元分析

本文讨论任意形状旋转薄壳的轴对称变形问题,用增量有限元位移法对其弹塑性大变形行为进行了分析。同时考虑材料和几何两方面的非线性。提出在每级载荷下用解析法确定弹塑性交界面的弹塑性刚度计算方案,这对提高计算精度和效率都是有益的。六个算例和解析解吻合很好。     

用Green函数求解扁球壳受环状线载和线偶作用的问题

本文从复变量形式的扁壳基本方程出发,通过建立复Green函数导出了在环状线载和线偶作用下扁球壳的位移和内力分布,通过积分可以求得轴对称的表面受变化分布载荷情况的解答,本文方法还可求得圆饭、圆柱壳等问题的解答,而且适用于各种轴对称边界条件。     

均布载荷作用下具有光滑中心波纹膜片的非线性分析

采用轴对称旋转壳体的简化Reissner方程，研究了在均布载荷作用下具有光滑中心波纹膜片的非线性弯曲问题。应用格林函数方法，波纹膜片的非线性边值问题化为了非线性积分方程的求解。为了求解积分方程并防止发散，一个插值参数被引入到迭代格式中。计算表明，当载荷很小时，任何插值参数值均能保证迭代的收敛性，取插值参数值接近或等于1获得较快的收敛速度，而当载荷较大时，插值参数值不能取得过大。绘出了波纹膜片的特征曲线，得到的特征曲线可供设计参考。可以断言，当载荷不大时，特征曲线是近似线性的，随着载荷的增大，特征曲线开始向上弯曲，明显偏离线性。本文中提出的解决方法适应于任意轴向截面的波纹壳体。     

复合材料轴对称组合结构非线性大变形有限元分析

本文叙述纤维缠绕的或者各向同性的旋转壳体与回转体构成的组合结构在轴对称大变形状态下的有限元分析方法。给出了在轴对称大变形条件下的八结点等参单元和拟协调双曲壳单元的有限元列式,以及相应的有限元非线性分析程序(DDJ—FZD)。算例结果与已知的实验值和理论值均符合较好。复合材料固体火箭发动机体是一个由纤维缠绕的旋转壳体和金属接头等回转体构件组成的轴对称组合结构。由文献[5]和有关实验资料可知,这一结构通常处在大变形状态下工作,因此对其进行大变形非线性分析是有实际意义的。目前国内对这一课题的研究还不多。本文对这一问题进行了研究,其中考虑大变形影响的有限元列式是在固定座标系中推得的,非线性方程采用载荷增量法与Newton—Raphson迭代法相结合的混合法求解。     

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。     

双开口压力谐振管的数值计算

本文研究两端开口的压力谐振管的数值计算方法。文中采用格杜诺夫差分格式,对文献[1]中的喷射边界条件作了改进,提出了双开口边界条件的处理方法。计算结果与实验基本一致。计算方法可用于多种形式的准周期性一维非定常流动,如双开口热分离器变压管的设计和特性分析。     

经典梁热过屈曲问题的解析解

基于非线性经典梁理论,建立了控制轴向和横向变形的基本方程,将两个非线性方程化简为一个关于横向挠度的四阶非线性积分-微分方程。对于本文所考虑的三类边界条件,该方程与相应的边界条件构成了微分特征值问题;直接求解该问题,得到热过屈曲构形的解析解,该解是外加热载荷的函数。为考察热载荷以及边界条件的影响,根据得到的解析解给出了一些数值算例,讨论了梁过屈曲行为的性质。本文得到的解析解可用于验证或改进各类近似理论和数值方法。     

复合载荷作用下具有光滑中心波纹膜片的非线性分析

采用轴对称旋转壳体的简化Reissner方程，研究了在复合载荷作用下具有光滑中心波纹膜片的非线性弯曲问题。应用积分方程方法，可以获得膜片的特征关系（载荷－中心挠度关系）。文末给出了实例计算的数值结果。     

用三维弹性力学方法研究圆板的稳定问题

用三维弹性力学方法研究任意边界条件圆板的轴对称稳定问题，利用Ｈ变换和Ｓｔｏｃｋｅｓ变换，导出位移函数及其偏导数的一种新型双重极数式，并由数学弹性定理论的基本方程和边界条件建立的特征方程，求得最小临界载荷的精确解，文末以简支圆板为例进行数字计算，结果表明：在弹性失稳范围内，三维弹性力学方法求得的临界载荷略低于经典理论的结果，对于薄板的弹性稳定问题，经典板理论有足够的精度。     

均布压力作用下圆底扁锥壳的大挠度问题

1.引言圆底扁锥壳是工程中的常见壳型结构,与扁球壳相比,对圆底扁锥壳的大挠度理论和实验研究都不多,仅有少数文献进行过研究,文献[1]和[2]用的是伽辽金方法,文献[3]用摄动法,文献[4]用修正迭代法,它们分别在壳体几何参数λ不大的范围内确定了失稳临界载荷。由于这些方法本身存在的困难,所得解答当λ稍大时就不准确了。本文利用牛顿-样条函数方法对均布压力作用下圆底扁锥壳(图1)的非线性弯曲和稳定性进行研究,获得一些有意义的结果。2.基本方程及其求解考虑均布压力作用下圆底扁锥壳的轴对称非线性方程: