扁球壳在均布压力与均匀温度场联合作用下的屈曲

根据扁壳几何非线性理论,推导了均布压力与均匀温度场联合作用下的扁球壳的位移型几何非线性控制方程.考虑夹紧边界条件,采用打靶法得到了扁球壳轴对称弯曲与屈曲的数值结果.讨论了壳体几何参数对平衡路径、临界荷载的影响.给出了壳体临界几何参数.当几何参数大于临界几何参数时,上、下临界荷载都随几何参数增加而增加.给定几何参数时,考察了不同均匀温度场对壳体上、下临界荷载、临界几何参数以及平衡构型的影响.均匀升温会使上临界荷载显著增加,会使下临界荷载略有减小.均匀变温会使临界几何参数改变.     

非完善加筋圆柱壳在外压和热荷载共同作用下的后屈曲

基于壳体屈曲的边界层理论,本文给出有限长加筋圆柱壳在侧向外压和均布热荷载共同作用下的后屈曲分析。分析中同时考虑壳体非线性前屈曲变形,大挠度和初始几何缺陷的影响。肋条的处理采用“平均刚度”法。采用奇异摄动方法导得壳体屈曲载荷关系曲线和后屈曲平衡路径,并给出完善和非完善,纵向加筋或环向加筋圆柱壳数值算例。     

加肋圆柱壳在轴压作用下的屈曲和后屈曲

本文讨论完善和非完善的,纵向加肋和正交加肋圆柱壳在轴压作用下的屈曲和后屈曲性态.依据文[1]提供的圆柱薄壳屈曲的边界层理论及其分析方法,给出了加肋圆柱壳在轴压作用下的屈曲和后屈曲理论分析.本文同时讨论肋骨与壳板材料不同时对加肋圆柱壳屈曲和后屈曲性态的影响.     

圆柱壳在径向冲击载荷作用下的弹性脉冲屈曲

当圆柱壳承受径向脉冲载荷时，如果其径厚比大于一特定值，圆柱壳将产生弹性动力屈曲．本文根据有关实验结果，假定变形模态，采用Ｌａｇｒａｎｇｅ方法分析了有限长薄圆柱壳（ａ／ｈ＝４８０）在余弦冲击载荷作用下的弹性脉冲动力屈曲．导出了动力屈曲方程组，借助数值方法求解方程，并与有关计算结果进行了比较．     

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.     

复杂载荷下加筋圆柱壳非线性冲击屈曲研究

将加筋圆柱壳离散成为由圆柱壳和加强筋组成的壳体-肋骨系统,假设环向加筋与壳体在接触处刚性连接,由Hamilton变分原理推导出加筋圆柱壳结构的运动方程,以研究加筋圆柱壳在水下冲击载荷和静水压力以及动水压力组成的复杂载荷联合作用下的非线性屈曲行为。借助增量数值(在时域采用4阶Runge-Kutta方法)的方法来分析了加筋圆柱壳的非线性屈曲行为,经过算例分析验证了材料因素和初始缺陷对结构屈曲的重要影响。     

复合载荷下环形薄板的热屈曲*

基于von K×rm×n薄板大挠度方程,本文研究了经受非均匀轴对称温度场的环形薄板在多种边界条件下的热屈曲问题.采用分析与计算相结合的方法着重讨论了热屈曲的线性化问题,获得了反映环板失稳特征的稳定边界.     

吸湿老化影响下天然纤维增强复合圆柱壳屈曲分析的辛方法

针对一类天然纤维增强复合(natural fiber reinforced composite,NFRC)圆柱壳的屈曲问题展开研究,基于Reissner壳体理论和辛方法,建立了轴压NFRC圆柱壳在Hamilton体系下的屈曲控制方程.将原问题归结为辛空间下的辛本征问题,通过求解辛本征值和本征解可以直接获得高精度的临界载荷和解析的屈曲模态.数值算例分析了NFRC材料的吸湿老化过程对辛本征解表达式的影响,并详细讨论了老化时间、纤维含量和几何参数对NFRC圆柱壳屈曲行为的影响.     

环形夹层板的屈曲状态

本文根据Reissner假设讨论了内外边界固支并在外边界上受面内径向均匀压力作用的环形夹层板的轴对称屈曲状态.首先给出了屈曲问题的基本方程;其次,用打靶法对一些参数值给出了最小的临界载荷;最后讨论了在临界载荷附近屈曲状态的存在性及其渐近形式.     

夹层圆柱壳在移动内压作用下的临界速度研究

基于夹层壳理论和三维弹性动力学理论,研究了无限长夹层圆柱壳在移动内压作用下的临界速度．首先,基于夹层壳理论,考虑夹芯的压缩和剪切变形以及面板的剪切变形,研究了轴对称简谐波在无限长夹层圆柱壳中的传播问题;其次,基于三维弹性动力学理论,将位移变量用Legendre正交多项式系表示,同时引入位置相关函数,将求解导波问题化为简单的特征值问题．利用这两种方法得到了最低模态的频散曲线,最小相速便是内压移动的临界速度．最后,用算例和数值模拟来验证方法的有效性．结果表明,两种理论得到临界速度吻合得较好;当波数较小时,两种理论得到的频散曲线吻合得很好,当k→∞时,夹层壳理论和弹性动力学理论得到的极限相速分别趋于面板和夹芯的剪切波波速．波数较小时,两种理论分析夹层圆柱壳的导波问题是有效的．数值模拟预测的临界速度与理论分析的结果吻合得很好．     

Buckling of a Complete Spherical Shell Under Uniform External Pressure

Axisymmetric buckling of a complete spherical shell under uniform external pressure is treated by the spectral method. Among other results the lower critical pressures of 7% and 5% of classical linear buckling pressures are computed for radius-thickness ratios of 100 and 200 respectively. Both symmetric (non-physical) and non-symmetric buckling are computed. The non-symmetric buckled shapes at the two lower critical pressures mentioned are virtually identical.     

一般壳体组合结构在均布压力下的平衡与稳定

本文采用几何非线性理论建立一般壳体组合结构的能量泛函,再根据能量极值原理提出了这类组合结构在均布压力下的平衡和稳定的非线性有限元计算方法。计算结果与实验结果符合较好。     

球壳的环向剪切屈曲

通过球壳微元初始屈曲的微分几何分析,推导出一组新的精确的屈曲分支方程,并且应用Galerkin变分法研究铰支球壳承受环向剪切力时的整体稳定性,构造了接近分支点变形状态的屈曲模式,首次求得了从扁球壳到半球壳大范围内的扭转屈曲临界特征值,临界荷载强度和临界应力.     

圆柱薄壳在外压作用下屈曲的边界层理论

本文依据文[14]提供的圆柱薄壳屈曲的边界层理论,以挠度为摄动参数,采用奇异摄动方法,研究了固支圆柱薄壳在侧向外压和静水外压作用下的屈曲和后屈曲性态.本文同时考虑了初始几何缺陷的影响.计算结果与实验结果的比较表明二者是一致的.     

A Nomogram for the Calculation of the Buckling Pressure of Ring‐reinforced Cylindrical Shells under Uniform External Pressure

For the estimation of non‐linear numerical calculations, for example with the Finite Element Method, a procedure is useful to approach fast and directly the ideal buckling pressure and the critical buckling form. For this reason a nomogram is developed in order to pick off directly and fast the ideal buckling pressure and the appropriate circum ferential wave number. It is based on the stability equations for an orthotropic cylindrical shell. Alternatively some approximation functions are developed from the nomogram to get the critical circumferential wave number and the ideal buckling pressure.     

考虑横向剪切的对称圆柱正交异性层合扁球壳的热屈曲

研究了对称层合圆柱正交异性扁球壳在温度场和均布压力联合作用下的热屈曲问题．考虑横向剪切的影响,应用修正迭代法获得了温度场影响下的临界荷载的解析表达式,讨论了剪切刚度和温度场对临界荷载的影响．     

Shear Buckling Form of a Circular Sandwich Ring under Uniform External Pressure

The problem on the stability of a circular sandwich ring under uniform external pressure is considered. It is shown that, along with a mixed flexural-shear buckling form (BF), a pure shear BF can be realized in the core. This form is accompanied by rotation of the load-carrying layers at the cost of the transverse shear strain (constant in the circumferential direction) in the core. It is found that the simplified equations of the theory of shallow shells cannot describe this nonclassical BF. The critical loads corresponding to the shear BF may prove to be smaller than the critical load of the classical mixed flexural BF for a circular sandwich ring of medium thickness at a low shear modulus of the core. The results obtained contribute greatly to the understanding of buckling mechanisms of sandwich structures and supplement the existing classification of BFs.     

外部压力作用下复合材料层合圆柱壳的脱层扩展分析

含脱层的层合圆柱壳在承受外部压力作用时,容易发生脱层扩展,进而引起结构失效．基于可动边界变分原理并考虑脱层间的接触效应对圆柱壳在外部压力作用下的脱层扩展进行了分析,同时应用Griffith准则,导出了脱层前缘各点处的能量释放率表达式,且以轴对称脱层层合圆柱壳为例进行了数值计算,讨论了脱层大小、脱层深度、几何尺寸、材料性质及纤维铺层方式等因素对脱层扩展的影响．