集中载荷作用下弹性球壳大范围非线性问题

采用有限元法中的伪弧长法研究了集中载荷作用下弹性球壳轴对称大范围非线性问题，变形的范围从初始状态到壳体完全翻转．文中作了计算结果与实验结果的比较     

生长对超弹性球壳变形和稳定性的影响

应用连续介质力学有限变形理论建立受内压作用不可压超弹性球壳大变形 问题的力学模型, 且运用基于变形梯度张量极分解的弹性体积生长理论分析生长对不可压 超弹性球壳变形和稳定性的影响. 通过对球壳变形与内压关系式的数值计算得到不同生长 条件下球壳的变形曲线和应力分布曲线及由生长引起的残余变形和残余应力分布. 计算结果 表明生长对球壳变形特性有明显的影响, 生长影响球壳可产生不稳定变形的临界壁厚和临界 内压, 且在某些情况下可改变球壳的稳定性. 生长在球壳中可产生一定的残余变形和残余应 力, 对球壳中的应力分布有一定的影响. 另外当生长的程度足够大时, 即便没有外力作用, 球壳仅在生长引起的残余应力作用下也可产生不稳定变形.     

球壳扭转振动的弹性力学理论解

本文用三维弹性力学理论求得球壳轴对称扭转振动问题的解析解。揭示了壳体在子午线方向和半径方向的耦合振动,研究了厚度方向剪切振动的固有频率和振型。文末给出顶端封闭和开孔球壳固有频率和振型的数字结果。对于各种不同厚度球壳的振动特性作了详细的讨论。     

球壳开口轴对称弹性接融问题有限元分析

1. 问题的提出随着深潜技术的不断发展,球壳在深潜器上的应用受到了工程界的重视,近年来,国内有关研究部门对球壳开口围壁加强做了充分的理论研究和实验,取得了可喜的成果。本文拟用轴对称弹性接触问题有限元分析座落式球壳开口结构强度。     

横观各向同性超弹性球壳的有限振动

应用有限变形动力学理论研究了一种横观各向同性不可压超弹性材料球壳在表面突加均布拉伸载荷作用下的有限振动问题．给出了球壳振动的振幅和外加载荷之间的关系,得到了,球壳振动的相同和近似的周期,讨论了球壳振动的振幅、相图及振动的周期和材料各向异性程度的关系．     

线弹簧模型法在含表面裂纹球壳中的应用

本文应用线弹簧模型法,基于Sih.G.C.含二维裂纹球壳理论建立了含表面裂纹球壳的控制方程,采用数值方法选取位移试函数及合理地处理了对偶奇异积分方程使计算大为简化,通过电算实现了计算求解过程,从而获得了球壳表面裂纹前沿各点的应力强度因子之值。 最后将计算结果与考虑“膨胀效应”后的Ncwoun-Raju 解进行了比较,同时研究了曲率因素对表面裂纹线弹性断裂性态的影响。     

球壳的风型荷载屈曲

应用精确的球壳屈曲分支方程和Galerkin法,研究固定夹支半球壳承受风型荷载时的稳定性,确立了接近分支点变形的屈曲模态,所得屈曲临界值为科学设计提供了依据。     

球壳中球形夹杂对SV波的三维散射与动应力集中研究

结构中夹杂将导致应力集中,是降低结构承载能力重要影响因素,尤其是动载作用情况下,弹性波衍射和叠加将加剧应力集中程度。弹性波衍射方程建立和求解非常复杂,目前主要研究对象集中在二维模型情况,三维有限域内夹杂引起的动应力集中现象在大型结构中比较常见,有界域边界不仅作为边界条件,同时也是散射波波源,提高了求解难度。一般通过近似方法,将三维模型简化为二维情况,往往导致求解结果过于保守不能解释实际问题。本文针对三维球壳包含夹杂一般情况,分别以球壳和夹杂中心建立球坐标以描述球壳内、外壁和夹杂表面散射波势函数,并引入一种球波函数加法公式实现不同坐标下势函数转换,以求解应力集中状态。最后针对三维情况,给出多个动应力集中因子分布状态以描述动应力集中程度。文中研究为一般情况下含夹杂球壳结构的强度分析提供了理论支撑。     

自引力旋转球壳的弹性力学解

考虑旋转对自引力球壳的影响，借助MATHEMATICA符号计算软件求解了Navier方程，得到了自引力旋转球壳的弹性力学解析解，给出了应变和应力张量的解析表达式，并分析了应变和应力张量的性质，得到了在球壳或球体内主应力最大的位置，即在极角θ≈49°和θ≈131°处，或在纬度41°S和41°N处。     

非线性岩土中球壳对冲击波的动力响应分析

采用小参数摄动法和Ｌａｐｌａｃｅ变换研究了非线性弹性岩土中球壳对冲击波的动力响应问题。系统的非线性方程由小参数摄动渐近展开后，利用Ｓｔｏｋｅｓ－Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ矢量分解定理把它们简化为一系列的线性波动方程，并由Ｌａｐｌａｃｅ变换和本征函数给出了各线性波动方程的求解。最后，对平面冲击波和球面冲击波给出了球壳动力响应的应力结果。     

Stability of thick spherical shells

The pressure-radius relation of spherical rubber balloons has been derived and its stability behavior investigated before. In this work, we show that similar results remain valid for thick spherical shells of Mooney-Rivlin materials. In addition, we show that eversion of a spherical shell is possible for any incompressible isotropic materials if the shell is not too thick.     

绕径旋转横观各向同性圆球壳的变形和应力分析

本文用三维弹性力学理论研究绕径旋转横观各向同性圆球壳的变形和应力分布，给出任意厚度圆球壳的位移和应务的封闭形式解以及数值结果。研究表明球壳上的位移和应力大小与旋转角速度的平方成正比，球面内的正应力远大于径向正应力和剪应力。     

Non-linear thermal stability of bimetallic shallow shells of revolution

In this paper, a theory for non-linear thermal stability of open bimetallic shallow shells of revolution under a uniform temperature field is developed. To apply the theory to the particular case of some elastic elements in precision instruments, this paper discusses two important kinds of shells, the bimetallic shallow spherical shell with a circular hole at the center and the bimetallic truncated shallow conical shell. The more accurate solutions are obtained by the modified iteration method. All results are expressed in curves which may be applied directly to the design of the elastic elements.     

用泰勒级数法求解横观各向同性球壳的轴对称弯曲问题

本文采用泰勒级数法分析横观各向同性球壳轴对称弯曲问题。将位移沿厚度方向展开成泰勒级数,利用三维弹性方程求得级数中的各阶导数。对于边值问题,用特征函数法满足球面齐次边界条件,并用最小二乘配点法满足端部条件。     

焊接空心球在对称环线荷载作用下的非线性稳定

本文针对目前广泛应用于网架与网壳结构中的薄壁空心球节点,对薄壁球壳在环线荷载作用下的非线性稳定性态进行了分析研究。应用Ｂ－样条函数及截断单项式。克服了理论分析中因剪力突变所带来的困难。数值分析结果表明,薄壳的非线笥稳定是工程中常用的空心球节点的控制因素。同时又表明现行规程公式的计算结果大于数值分析结果。     

横观各向同性圆球壳的自由扭转振动

本文用弹性动力学理论研究横观各向同性圆球壳的轴对称自由扭转振动问题,求出位移和应力的解析表达式,揭示了壳体在子午线方向和半径方向的耦合振动特性,文末算例给出不同几何尺寸和材料性质圆球壳固有频率和振型的数字计算结果.     

Ultimate deformation behavior of a laminated spherical shell

Summary A solution method is developed for a laminated spherical shell, subject to uniform normal tractions or constant radial displacements on the boundary. Displacements and stresses in the shell can be obtained from the solution formulas, which are as simple as those for homogeneous spherical shells. These formulas are accurate when the thicknesses of the constituent spherical layers are small in comparison with the radii of the shell, and become exact in case these thicknesses tend to zero under a fixed overall shell thickness. The solution is obtained mainly by exactly treating the product of an infinitely large number of matrices which link the displacements and stresses in different constituent spherical layers. A continuous analysis and a number of numerical results are provided to validate this development. Received 4 December 1996; accepted for publication 12 September 1997     

Spherical Vortex Structures with a Core and a Shell

In this paper we construct and investigate the vortex structure consisting of a spherical vortex (vortex core) inside a spherical vortex layer (shell). A partial case of this structure is a spherical vortex with uniformly helical motion of the fluid within the core and the shell. The strengths of the helical flows in the core and the shell are generally different. The case of identical strengths is analyzed in detail. The streamline pattern is presented. The vortex velocity limit at which the vortex does not collapse is found. This proves to be less by a factor 1.7 than the analogous quantity for a vortex without a shell and 4 times lower than the maximum velocity of the Hill vortex.     

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。