索-桁预应力穹顶结构的动力性能研究

索－桁结构是一种有潜力的空间结构，但目前的研究尚不够深入，本文提出了一种圆形索－桁预应力结构，采用反应谱法和时程法分析，研究了其动力性质，结果表明，该种结构的频谱极为密集，振型较为复杂，这类结构采用反应谱法计算动内力将导致不可接受的误差，而应采用相应的时程分析法计算动内力，同时还得出了这种结构预应力的施加不可缺少，否则将有可能导致动力破坏的结论。     

基于固定校正元件的凝视型共形光学系统设计

为提高凝视型共形光学系统的成像质量,提出了采用共形整流罩内表面设计与Zernike Fringe Sag面固定校正板设计相结合的固定校正方法。根据建立的入射光线与出射光线方向的偏离角与整流罩参数的关系,设计整流罩内表面参数,减小共形整流罩引入的部分像差。在此基础上,利用Zernike Fringe多项式各项与像差的对应关系,构建Zernike Fringe Sag面固定校正板。基于该设计方法设计了一个凝视型共形光学系统,其F数为1,焦距f为30 mm,观察视场为±35°。分析了校正前后系统的像差特性。设计结果表明,该方法有效地减小了共形光学系统存在的主要像差,整个观察视场范围内调制传递函数(MTF)曲线在17 lp/mm处均达到0.748以上,成像质量良好。     

撞击载荷作用下单层球面网壳动力响应模型实验研究

通过单层KIEWITT8型网壳模型在落锤撞击作用下的实验,研究单层网壳在撞击作用下的动力稳定性。利用动态应变仪和力传感器,获取了落锤撞击网壳时撞击力时程曲线、杆件轴力时程曲线和稳定临界力。利用高速摄影机拍摄了撞击历程、撞击失稳模态及破坏形态。结果表明:撞击作用为三角脉冲荷载形式,其最大幅值和脉宽与撞击冲量和网壳所处变形阶段的刚度性能相关;撞击荷载持续作用的时间为3.00~22.36 ms;撞击接触时间的突然增大对应着网壳的失稳;杆件开始响应的时刻比撞击力开始作用的时刻滞后0.2~0.4 ms;对失稳前的撞击,落锤回弹速度较大;对失稳时的撞击,落锤回弹速度很小;模型具有较大的后屈曲抗撞击能力,在顶点垂直撞击下没有发生连续断裂。     

Deformations of pressure vessel domes in asymmetric winding

The deformation of pressure vessel domes in asymmetric winding with the use of two families of yarns is accompanied by shear deformations and torsion. For the case of large deformations, a system of equations for describing the stress-strain state of an asymmetrically reinforced netlike shell of revolution loaded with an internal pressure is obtained. It is shown that the shear deformations depend on the deformations of both the yarn families and the deformations of meridians and parallels of the shell. As an example, the dome of a pressure vessel in a deformed state is calculated for an initial equilibrium shape determined on the assumption that the yarns are inextensible. __________ Translated from Mekhanika Kompozitnykh Materialov, Vol. 42, No. 4, pp. 425–432, July–August, 2006.     

Nonlinear Bending Theory of Diagonal Square Pyramid Reticulated Shallow Shells

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＤｏｕｂｌｅ＿ｄｅｃｋｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄｓｈｅｌｌｓａｓａｍａｉｎｆｏｒｍｏｆｌａｒｇｅｓｐａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ,ａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｍａｎｙｏｔｈｅｒｆｉｅｌｄｓ[1,2 ].Ｏｎｅｏｆｔｈｅｍｉｓｔｈｅｄｉａｇｏｎａｌｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄｓｈａｌｌｏｗｓｈｅｌｌ.Ｔｈｅｓｈｅｌｌｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｒｅｖｅｒｓｅｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｗｈｏｓｅｖｅｒｔｅｘｅｓａｒｅｌｉｎｋｅｄｂｙｌｏ…     

拉索穹顶结构非线性分析的混合有限元增量法

拉索穹顶结构是由受压桅杆和拉索组成的新型柔性大跨度空间组合结构,几何上表现为极强的非线性特性,计算困难,本文应用有限元法,结合拉索穹顶结构特征,假定拉索和桅杆的受力满足虎克宣定律,建立了可以直接考虑拉索垂度影响的两节点索单元模型,并与两节点直杆单元相结合,基于修正的拉格朗日描述方法和虚功原理建立了拉索穹顶结构非线性分析的混合有限元增量方程。采用荷载增量法与Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法相结合的求解     

板锥网壳结构的连续化分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理，技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文将板锥网壳结构连续化为能共同作用的特殊形式的三层薄壳，按薄壳理论建立其位移法和混合法的基本微分方程。通过对微分方程的求解，计算其整体位移及结构内力。该法具有一定的精度，可宏观地了解结构的力学性能，并可用于板锥网壳结构的初步设计。     

单层短程线网壳结构模型试验研究

模型试验是全面掌握工程结构基本特性的有效手段之一。根据模型相似理论设计并制作了单层短程线网壳结构模型,同时设计了可动砝码加载方案,加工制作了砝码及支托。对结构杆件进行了材料拉伸试验,对结构模型进行了静载试验和模态试验研究,成功获得了结构模型的静内力分布规律及模态参数。试验结果与有限元计算结果对比分析表明,静载试验结果与有限元计算结果吻合较好,模态试验结果与有限元计算结果吻合稍差。所采用的加载方案、试验手段及分析方法对类似的模型试验研究都具有一定的参考价值,所得到的试验数据为大型空间网格结构实际工程的在线损伤识别及健康监测研究提供了第一手资料。     

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．     

Boundary regularity for a family of overdetermined problems for the Helmholtz equation

If a nonconstant solution u of the Helmholtz equation exists on a bounded domain with u satisfying overdetermined boundary conditions (u and its normal derivative both required to be constant on the boundary), then under certain assumptions the boundary of the domain is proved to be real-analytic. Under weaker assumptions, if a real-analytic portion of the boundary has a real-analytic extension, then that extension must also be part of the boundary. Also, an explicit formula for u is given and a condition (which does not involve u) is given for a bounded domain to have such a solution u defined on it. Both of these last results involve acoustic single- and double-layer potentials.