板弯曲与平面弹性问题的多类变量变分原理

进一步完善板弯曲与平面弹性问题的多类变量变分原理,给出了相关边界积分项的具体表达式．多类交量变分原理涵盖了平衡、应力函数、应力、位移一应变、协调和物性共五大类基本方程和所有边界条件,是一个具有更加广泛意义的变分原理．     

受冲击弹性圆板动应力集中的数值计算

1 引言在纵向冲击载荷作用下,圆柱体及圆板内产生的应力波经传播及在其自由表面上的反射,将使其某些局部产生动应力集中,进而导致脆性破坏.Kolsky 曾通过冲击实验对此问题进行了较为系统的研究.笔者曾通过数值计算分析了Kolsky 的试验中圆柱内产生的各应力成分的变化情况及动应力集中现象.求得的动应力集中的发生位置同Kolsky的试验结果基本一致.本文采用同样的数值计算方法,以立体图形表示了受冲击弹性圆板中发生动应力集中的部位,并研究了不同的冲击载荷及其作用范围,圆板的尺寸及材料特性等因素对动应力集中的发生及其发生部位的影响.     

论多参数弹性地基自由板的变分原理及其应用

本文从弹性地基表面的“三广义位移”理论出发,提出了一种多参数弹性地基模式;这种弹性地基模式是Winkler或Vlazov~[1]模式的推广。在本文中给出了多参数弹性地基上自由板的变分原理一般形式,并着重讨论了它在Kitchhoff板理论中的几种具体形式。通过简单算例表明,这些变分原理用于近似计算是比较有效的。     

板问题混合变量等参Hamiltonian元的半解析解

本文给出板问题混合变量方程的一种半离散半解析方法－混合变量等参Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ元。该方法沿板厚方向未作任何有关位移和应力的人为假设，而是采用控制论中方法给出真解，所以可以求解任意厚度板问题。     

多参数弹性地基上自由板的变分原理及其应用

本文提出了一种多参数弹性地基模式,它是Vlazov 双参数模式的自然推广;并给出了多参数弹性地基自由板的一般变分原理.文中着重讨论了 Ki-rchhoff 板理论中变分原理的几种具体形式,其中改进的原理可有效地用于近似计算,通过具体数学例子说明其有效性.     

多变量样条有限元法

本文提出了一种基于胡海昌－鹫津久一郎三类变量广义变分原理［１，２］的多变量样条有限元法，文中应用乘积型二元三次Ｂ样条插值函数来构造板壳的广义变量场函数，由三类变量广义变分原理来建立多变理样有限元模型。在计算种种场变量时，既不必求导，又无需用应力应变关系式，可直接算得其结果，因而对各种场变量均有足够的精度，文中，还解算了振动与稳定特征值问题，均得到了精度较好的数值结果。     

等价变分原理泛函之间的联系

本文证明了等价变分原理的泛函,实质上都只相差某种加权残差项,这也就表明了,在已知的泛函后附加加权残差项,是建立等价变分原理最简便的方法.     

含两个圆孔的正交异性板孔口补强应力分析

应用数学弹性力学和Ｆａｂｅｒ级数展开的方法，对于含有两个圆孔，且孔周各补强一弹性加强的正交异性板，给出了其在无限元处均布的外力作用下，环及板内的应力场解，其特例与前人结果一致。     

Gurtin变分原理在矩形板动力初值问题中的应用

结构动力分析是工程设计中的重要组成部分,传统动力分析方法并不能全面反映动力初值特征,而Ｇｕｒｔｉｎ变分原理则被认为是目前唯一能全面反映动力初值特征的变分原理。本文基于位移型Ｇｕｒｔｉｎ变分原理,对空间和时间同时离散,建立了一种求解板的动力初值问题的时空有限元法,并对两种边界情况板的振动问题进行了编程计算,计算结果表明时空元法精确度很高且稳定收敛。     

平面扇形域问题的新正交关系和变分原理

通过构造新的对偶向量, 用空间的环向坐标数学上比拟Hamilton体系的时间变量,在平面弹性扇形域问题中导出了一个斜对角Hamilton算子. 该算子具有主对角元为零,斜对角元是非零对称算子的结构特性. 得到两个独立的、对称的子正交关系.恰当选择对偶向量后, 直角坐标系下各向同性平面弹性问题的新正交关系被推广到极坐标情形. 根据控制微分方程的弱(积分)形式及相应的边界条件,建立了对应边值问题的变分原理, 并提出了相应的泛函表达式.      

Stress Distribution in an Orthotropic Plate with Circular Holes under Impulsive Loading

The photoelastic method is used to analyze the stress–strain state induced by an impulsive load in an orthotropic plate with circular holes. The distribution of dynamic stress concentration factors along the periphery of the holes is studied, and stresses and strains in representative sections are determined     

大挠度橡胶圆板的数值解及对其Hencky解的修正

将橡胶圆板视为薄膜，根据薄膜的无矩特性，巧妙采用数学方法求得橡胶圆板的膨胀状态几何特性描述，进而通过应力应变求得挠度与载荷的关系。同时，基于Hencky方法求得了挠度与载荷关系的Hencky解。对两种方法所得到的结果进行比较分析，并对Hencky解所产生的偏差进行校正的方法作了探讨。     

Numerical solution of singular integral equations in stress concentration problems under longitudinal shear loading

Summary The paper deals with numerical solutions of singular integral equations in stress concentration problems for longitudinal shear loading. The body force method is used to formulate the problem as a system of singular integral equations with Cauchy-type singularities, where unknown functions are densities of body forces distributed in the longitudinal direction of an infinite body. First, four kinds of fundamental density functions are introduced to satisfy completely the boundary conditions for an elliptical boundary in the range 0≤φ _k ≤2π. To explain the idea of the fundamental densities, four kinds of equivalent auxiliary body force densities are defined in the range 0≤φ _k ≤π/2, and necessary conditions that the densities must satisfy are described. Then, four kinds of fundamental density functions are explained as sample functions to satisfy the necessary conditions. Next, the unknown functions of the body force densities are approximated by a linear combination of the fundamental density functions and weight functions, which are unknown. Calculations are carried out for several arrangements of elliptical holes. It is found that the present method yields rapidly converging numerical results. The body force densities and stress distributions along the boundaries are shown in figures to demonstrate the accuracy of the present solutions. Received 26 May 1998; accepted for publication 27 November 1998     

Stress Concentration in an Orthotropic Plate with a Circular Hole under Dynamic Loading

The paper sets forth a photoelastic method for the determination of the dynamic stress concentration factor near a hole in an orthotropic plate. The stress distribution at the periphery of a circular hole is analyzed. The stress concentration factors for orthotropic and isotropic plates under dynamic and statical loading are compared     

Plane Anisotropy by the Polar Method*

This paper is a critical review of the so-called polar method, a mathematical technique based upon tensor invariants introduced as early as 1979 by Professor G. Verchery to treat anisotropic plane problems. The paper contains a brief presentation of the method and a summary of some results obtained by the author and co-workers in some problems mainly concerning elasticity and the elastic design of composite laminates. This paper is dedicated to Professor Georges Verchery, on the occasion of his 60th birthday.     

功能梯度压电圆板自由振动问题的三维精确分析

本文对周边为广义刚性滑动和广义简支两种边界条件下的功能梯度压电材料圆板自由振动问题进行分析。根据轴对称横观各向同性压电材料基本方程,并利用有限Hankel变换得到了功能梯度压电材料圆板的状态空间方程。假设材料的机械和电学性质均沿板厚方向按统一的指数函数形式梯度分布,从而获得了周边为广义刚性滑动和广义弹性简支两种边界条件下功能梯度压电圆板自由振动问题的三维精确频率方程,该方程是一个关于自由振动频率的超越方程,通过求解该超越方程可得到在不同板厚以及不同的材料性质梯度变化情况下的圆板自由振动频率值,结果表明在相同的材料性质梯度变化情况下频率均随着板厚增加而增大,而在相同的板厚情况下频率则随材料性质梯度变化指数的增大而减小的结论。     

厚圆板轴对称振动的弹性力学解

本文以轴对称三维弹性力学基本方程为基础,导出厚圆板强迫振动的状态方程式。利用Ｍａｃｌａｕｒｉｎ级数和Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ定理,厚圆板的位移和应力可以用中面位移和应力的微分算子表示。通过载荷分解和圆板表面条件,可以得到厚圆板在对称载荷与反对称载荷作用下的振动控制方程。求解了厚圆板在周边固支和简支条件下的对称与反对称的自由振动问题。通过数值计算得到了这两类自由振动的固有频率。本文的方法适用于求解厚圆板在     

厚圆板轴对称自由振动的三维理论解

本文用三维弹性动力学理论研究厚圆板在柱面约束ｕ＝τｒｚ＝０下的轴对称自由振动问题，给出位移和应力振型的解析表达式，求得固有频率的精确值。研究结果表明：在板的厚度方向存在着不同半波数的反对称形式和对称形式的位移振型，就是说介质之间在厚度方向具有不同的运动形式，这是各种厚板理论都无法反映的。但是对于圆板的轴对称基本振动来说，Ｈｅｎｃｋｙ、Ｒｅｉｓｓｎｅｒ和Ｍｉｎｄｌｉｎ理论求得的固有频率与本文的弹性动     

载流圆板在磁场中的随机稳定性分析

本文根据大挠度板壳力学基础理论和电磁弹性力学理论,建立了载流圆板的非线性磁弹性随机振动力学模型,采用伽辽金变分法将其变换成非线性常微分动力学方程．通过拟不可积哈密顿系统的平均理论将该方程等价为一个一维伊藤随机微分方程．通过计算该方程的最大Lyapunov 指数判断该系统的局部随机稳定性,并进一步采用基于随机扩散过程的奇异边界理论判断该系统的全局稳定性．最后通过讨论该系统的稳态概率密度函数图的形状变化讨论了该动力系统的随机Hopf分岔的变化规律,并采用数值模拟对理论分析进行了验证．