闭合圆柱壳在冲击荷载下的动力计算

本文讨论闭合圆柱形壳体在冲击荷载作用下的动力计算.文中分析冲击过程各阶段的动量及能量的变化,并计入冲击物和被冲击的闭合圆柱壳系统质量的影响;用相当质量法将整个圆柱形壳体的分布质量转化为只有一个集中的“相当质量”,从而导出闭合圆柱形壳体在冲击力作用下的动力因数.本文的特点是具有实用价值,计算比较简便.     

薄壁结构动力计算中若干问题

本文讨论薄板和薄壳之类的薄壁结构受冲击荷载作用时的动力计算问题.主要是求动力因数.在计算中考虑了冲击物和被冲击的薄壁结构系统质量的影响;用相当质量法将薄壁结构的分布质量转化为只有一个集中的相当质量,从而导出薄壁结构系统在冲击力作用下的动力因数,计算比较方便.     

局部竖向荷载作用下圆柱形薄壳的解析解

本文运用混合型级数方法,导出了局部竖向荷载作用下横向简支圆柱形薄壳的解析解,并给出了在五种局部竖向荷载作用下解的解析式.文中给出了纵边自由的圆柱形薄壳屋顶算例,计算结果表明了级数具有较好的收敛性.本文结果可以处理地下结构中的若干实际问题.     

梁-柱体系在椭圆型荷载作用下的精确解和动力屈曲分析

当梁-柱体系两端铰支时,在随时间周期变化的椭圆型轴向压力的作用下,给出了其动力稳定性问题的一个闭合解.采用Fourier正弦级数形式,以及解析地求解由此产生的常微分方程,求得控制方程的解.找到动力屈曲问题精确的解析解是有困难的,然而该体系的物理特性,为精确解的存在提供了充分的依据.另外,还研究了体系的频率响应特性,静力、驱动力和频率比对临界屈曲荷载的影响.     

扁球壳在热-机械荷载作用下的稳定性分析

基于扁壳几何非线性理论,应用虚功原理和变分法推导了均匀变温场中圆底扁薄球壳在均布外侧压力作用下的位移型几何非线性控制方程.考虑周边不可移简支边界条件,运用打靶法计算获得了不同几何参数的扁球壳轴对称弯曲变形的数值结果.定义了壳体临界几何参数.考察了壳体几何参数对平衡路径和临界荷载的影响.当壳体几何参数大于壳体临界几何参数时,上临界荷载随几何参数的增加单调增加,下临界荷载在很小范围内随几何参数的增加而增加,之后随几何参数的增加而减小.给定几何参数时,考察了不同均匀温度变化对壳体临界几何参数、临界荷载和平衡构型的影响.均匀升温使上临界荷载显著增加,使下临界荷载和临界几何参数显著减小.     

薄扁球壳受冲击载荷作用时动力屈曲的数值计算

本文在轴对称变形的假设前题下,通过将扩展了的Marguerre’s方程化为差分方程,对其上作用荷载面积不同时的固支弹性薄扁球壳的屈曲问题作了一些探讨.由此发现,固支薄扁球壳在外界冲击荷载作用下,在λ(=2[3(1-v~2)]~(1/4)(H/h)~(1/2))的某一范围内发生了跳跃屈曲,并得到轴对称跳跃屈曲荷载随壳体上荷载作用面积的增大而提高的结论.     

海浪、地震对于轴对称海工建筑物的作用

当今海洋工程中广泛采用各种竖直轴对称结构,诸如贮油罐、采油平台等等。本文论述一种计算上述结构物与其周围的海洋相互作用的极其有效的计算方法,着重讨论如下几个问题的数值计算:1.作用在固定建筑物上的波浪荷载和爬高;2.作用在浮式建筑物上的附加质量、阻尼系数以及激荡力(扰动力);3.因地震荷载作用而产生的基面剪切力和转动力矩;4.浮式建筑物在波浪作用下的运动状态。本文所述方法是一种以轴对称格林函数为基础的边界单元法,并利用结构物本身的轴对称性提出了适用于小型计算机上进行快速有效计算的计算程序。最后,作者给出了不同荷载对于伸出水面的截圆锥式建筑物的作用的计算结果。     

湿热环境中复合材料层合圆柱薄壳的屈曲和后屈曲

在宏-细观力学模型框架下,讨论湿热环境对复合材料层合圆柱薄壳在轴向压缩作用下屈曲和后屈曲行为的影响.基于细观力学模型复合材料性能与湿度和温度变化有关.壳体控制方程基于经典层合壳理论,并包括湿热效应.壳体屈曲的边界层理论被推广用于湿热环境的情况,相应的奇异摄动法用于确定层合圆柱薄壳的屈曲荷载和后屈曲平衡路径.分析中同时计及壳体非线性前屈曲变形和初始几何缺陷的影响.数值算例给出完善和非完善正交铺设层合圆柱薄壳在不同湿热环境中的后屈曲行为.讨论了温度和湿度,纤维体积比率,壳体几何参数,铺层数,铺层方式和初始几何缺陷等各种参数变化的影响.     

弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲

基于能量原理,对弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲问题进行了讨论．用特征线法分析了刚性块轴向撞击弹塑性直杆时应力波传播的过程．考虑了弹塑性应力波传播对屈曲的影响,建立了该问题横向扰动方程．用幂级数解法,理论上给出了该问题的级数解．分析解的性质,得到了发生屈曲时的临界条件．通过理论分析和数值计算,得到了临界速度与冲击质量、临界长度及线性强化模量间的关系．     

轴向应力波与弹塑性材料圆柱壳的动力屈曲

将弹塑性圆柱壳动力屈曲作为由于轴向应力波的传播而导致的分叉问题进行研究,找出该壳发生屈曲的机理,并讨论对各种支承的弹性和弹塑性壳在轴向阶梯载荷和脉冲载荷冲击下的屈曲问题.     

Static and dynamic beam forms of the loss of stability of a long orthotropic cylindrical shell under external pressure

A cylindrical shell with end sections which are closed and supported by hinges, in accordance with the concepts of the rod theory, is considered to be under the action of an omnidirectional external pressure which remains normal to the lateral surface during the deformation process. It is shown that, for such shells, the previously constructed consistent equations of the momentless theory, reduced using the Timoshenko shear model to the one-dimensional equations of the rod theory, describe three forms of loss of stability: (1) static loss of stability, which occures through a bending mode from the action of the total end axial compression force since, under the clamping conditions considered, its non-conservative part cannot perform work on deflections of the axial line; (2) also a static loss of stability but one which occurs through a purely shear mode with the conversion of a cylinder with normal sections into a cylinder with parallel sloping sections and a corresponding critical load which is independent of the length of the shell; (3) dynamic loss of stability which occurs through a bending-shear form and can only be revealed by a dynamic method using an improved shear model.     

粘弹性柱壳的若干动力学性质

本文讨论了轴向压力和一致分布的径向压力作用下粘弹性柱壳的动力稳定性问题.利用Laplace变换,得到了常载作用下粘弹壳的稳定性条件.综合利用动力学的经典方法,得到了由粘弹性壳所定义的动力系统的各种动力学性质及各种参数对结构稳定性的影响.     

正交异性悬臂柱壳轴对称问题的弱形式解

导出层合柱壳轴对称问题的平衡方程和边界条件的弱形式,提供了方程和边界条件放在一起的算子形式,建立了悬臂柱壳轴对称问题的热应力混合方程,给出了正交异性层合悬臂柱壳在热荷载和机械荷载作用下的弱形式解。本文提出的方法弱化了求解方程和边界条件,化解了问题,具有一般性并便于推广。     

Elastic buckling of an axially compressed open circular cylindrical shell

The paper is devoted to stability problem of an axially compressed open elastic circular cylindrical shell. Two curvilinear edges of the open cylindrical shell are simply supported while two straight edges are free. Two load cases of the shell are assumed. The first load case ‐ was the invariable axially normal force intensity, and the second load case ‐ the linearly varying axially normal force intensity. Critical loads of the shell for both load cases are determined. These critical loads are compared with a classical load for closed circular cylindrical shell. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Bulging of a cylindrical shell with viscoelastic filler during axial compression

The problem of static stability during axial compression of an orthotropic cylindrical shell reinforced by a continuous filler is solved. The filler is considered to be a three-dimensional isotropic linear-viscoelastic body, fixed at its outer surface to the shell. Transverse shear in the shell is taken into account. The loss of stability of the structure is related to the time-dependent development of initial defects, following application of a load, which is smaller than the instant critical load.     

弹性介质中受轴向冲击载荷作用的圆柱壳的屈曲临界载荷计算分析

建立并求解了弹性介质中圆柱壳的径向位移控制方程,考虑边界条件及相容条件,得到了应力波传播及反射过程中圆柱壳的动力屈曲分叉条件.通过计算得到了不同时间段屈曲临界载荷与应力波波阵面到达圆柱壳的位置、弹性介质的刚度、壳体未嵌入弹性介质部分的长度与总长之比的关系.数值计算结果表明,弹性介质中的圆柱壳发生轴对称屈曲和非轴对称屈曲趋势一致;嵌入弹性介质部分越深、弹性介质刚度越大圆柱壳越难屈曲;屈曲临界载荷随着弹性介质刚度的增大经历了增长缓慢、增长迅速以及增长较慢3个阶段;应力波反射前波阵面通过分界面后,屈曲仅发生在应力波传播区域,反射波波阵面通过分界面前,临界载荷较小时屈曲先发生在反射端部,随着轴向阶数增大,屈曲覆盖整个圆柱壳区域,反射波波阵面通过分界面后,壳体发生的屈曲始终覆盖整个圆柱壳区域.     

Limit equilibrium of a closed cylindrical shell with a transverse surface crack

On the basis of an analog of the Leonov—Panasyuk—Dugdale -model and with the use of the initial equations of the general moment theory of shells the article deals with the limit equilibrium of a closed infinite cylindrical shell which has a transverse blind crack. On the basis of the generalized dislocation method the problem is reduced to a system of two singular integral equations whose solution is constructed with a view to the conditions of finiteness of the stresses in the vicinity of the crack. For a shell uniformly tensioned at infinity the article investigates the dependence of the dimension of the plastic zone and of the crack opening on the external load.Lvov. Translated from Teoreticheskaya i Prikladnaya Mekhanika, No. 21, pp. 83–86, 1990.