扁球壳和扁锥壳的轴对称非线性热弹耦合振动

假设温度场与应变场相互耦合,研究了旋转扁薄球壳和锥壳的轴对称非线性热弹振动问题．基于von Krmn理论和热弹性理论,导出了本问题的全部控制方程及其简化形式．应用Galerkin技术进行时空变量分离后,得到了一个关于时间的非线性常微分方程组．根据方程的特点,分别用多尺度法和正则摄动法求得了壳体振动的频率与振幅间特征关系和振幅衰减规律的一次近似解析解,并讨论了壳体几何参数、热弹耦合参数以及边界条件等因素对其非线性热弹耦合振动特性的影响．     

静载荷作用下正交各向异性旋转扁壳的非线性自由振动

本文用加权残值法和Lindstedt－Poincare摄动法研究了圆柱型正交各向异性扁薄球壳和锥壳在均布静载荷作用下的轴对称非线性自由振动问题，得到了其非线性固有频率和振幅间的特征关系，并讨论了静载荷及壳体的几何参数和材料参数对其振动特性的影响。     

转点频段旋转薄壳体的强迫振动和特殊效应

利用转点频段的一致有效解研究了截顶旋转薄壳受边缘薄膜力和弯矩驱动的强迫振动．薄壳强迫振动呈现出薄膜解和弯曲解的耦合特点:无论由薄膜力还是由弯矩激发,振动均俱含薄膜和弯曲运动．揭示了转点频段薄壳强迫振动的3种特殊效应:无弯曲效应、内部静止效应和内部薄膜运动外部弯曲运动效应．这些效应具有潜在的应用价值．     

轴对称变厚度扁球壳的非线性弯曲问题*

基于导出的变厚度扁球壳轴对称非线性弯曲的控制方程,引用插值矩阵法数值求解.通过算例分析表明,本法易于实施,精度高,且内力与位移具有同阶的精度.     

扁薄锥壳在周边弯矩和横向载荷共同作用下的非线性振动

从问题的变分方程和协调方程出发,选取扁锥壳中心最大振幅为摄动参数,采用摄动变分法,对周边简支的扁薄锥壳在周边弯矩和横向载荷共同作用下的非线性振动问题进行了求解.一次近似得到了扁薄锥壳在静载荷作用下的线性固有频率,二次近似得到了扁薄锥壳在静载荷作用下的精确度较高的非线性固有频率.并给出了小变形时固有频率与周边弯矩、横向载荷、振幅以及锥底角之间非线性关系的三次近似解析表达式,数值结果的图形反映了在一定范围内固有频率和各参数之间非线性关系的复杂性和规律性.     

复合载荷下圆底扁球壳非线性稳定性

本文采用半解析方法研究在中心分布载荷及中心集中力联合作用下,圆底扁球壳的非线性稳定性问题.避免了求近似解析解时繁重的人工计算,而p-W_m特征关系仍可由显式表达.     

圆底扁球壳非线性稳定问题的自由参数摄动法解

用自由参数摄动法求解了圆底扁球壳在均布载荷作用下的非线性稳定问题．作为一种改进的正则摄动方法,使研究者可以不确定摄动参数具体意义而直接求得问题的全部特征方程．通过算例研究了扁球壳在失稳过程中变形和应力的变化特点,并与其他研究者的结果进行了比较．     

开孔浅球壳的非线性动力响应及其动力稳定

本文建立了具轴对称变形、考虑横向剪切影响的浅球壳的非线性运动方程:对周边弹性支承开孔浅球壳的非线性静、动力响应及动力稳定问题进行了探讨.在解题方法上,对位移函数在空间上采用正交配点法离散.在时间上采用平均加速度法(Newmark-β法)离散.变求解一组非线性微分方程为求解一组线性代数方程.文中给出了不同情况下的若干数值结果,且与有关文献的结果作了比较.     

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。     

均布载荷作用下变厚度开顶扁球壳的非线性稳定问题

本文首先应用逐步加载法将具有硬中心的开顶扁球壳在均布载荷作用下的非线性微分方程组线性化,然后利用样条配点法解线性微分方程组,得到了临界载荷的数值．     

厚球壳与实心球轴对称问题的一般解

本文试图从更一般的三维问题基本方程出发研究任意厚球壳与实心球的轴对称问题.对于受任意轴对称载荷的厚球壳和实心球体,文中运用加权残值法给出了以Legendre级数表示的一般解.     

旋转壳的一般轴对称问题及积分方程分析*

本文得到了旋转弹性薄壳在一般荷载下轴对称问题的一种简化形式的复变量方程,该方程准确度在薄壳理论误差范围,并消除了经线极值奇点;给出了问题的Voltera积分方程表述及其数值解.     

球壳中球形夹杂对SH波的三维散射与动应力集中

研究了一般情况下球壳中球形夹杂(包括孔洞)引起的SH波三维散射与动应力集中现象.根据球壳与夹杂的几何特点,分别以球壳和夹杂中心建立球坐标,用于描述球壳中的入射波、散射波和夹杂中的驻波势函数,并采用球波函数的加法公式,实现了不同坐标下球波函数的变换,推导出位移、应力分量的解析解.结合球壳的边界条件和夹杂界面的连续条件,求解了不同材料属性夹杂,以及空洞情况下弹性波的散射和动应力集中因子分布情况,并分析了频率以及夹杂中心位置对动应力集中因子的影响.文中的研究为球壳结构的力学性能分析以及无损检测提供了理论支持.     

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.     

黏弹性圆柱壳计及切变形和转动惯量时的动力学稳定性

根据修正的Timoshenko理论,在几何非线性中考虑了剪切变形和转动惯量,对黏弹性圆柱壳的动力稳定性进行了研究.根据Bubnov-Galerkin法,结合基于求积公式的数值方法,将问题简化为求解具有松弛奇异核的非线性积分-微分方程的问题.针对物理-力学和几何参数在大范围内的变化,研究壳体的动力特性,显示了材料的黏弹性对圆柱壳动力稳定性的影响.最后,比较了通过不同的理论得到的结果.     

The Effect of Structural Curvings on the Stress Distribution in a Rigidly Fixed Composite Plate under Forced Vibration

Based on the exact three-dimensional equations of continuum mechanics and the Akbarov-Guz' continuum theory, the problem on forced vibrations of a rectangular plate made of a composite material with a periodically curved structure is formulated. The plate is rigidly fixed along the Ox ₁ axis. Using the semi-analytic method of finite elements, a numerical procedure is elaborated for investigating this problem. The numerical results on the effect of structural curvings on the stress distribution in the plate under forced vibrations are analyzed. It is shown that the disturbances of the stress ₂₂ in a hinge-supported plate are greater than in a rigidly fixed one. Also, it is found that the structural curvings considerably affect the stress distribution in plates both under static and dynamic loading.     

Methods of finite element analysis of arbitrary buckling forms of sandwich plates and shells

Two statements of the problem of arbitrary buckling forms (BFs) (including synphasic, antiphasic, mixed flexural, flexural-shear, and shear forms in the tangential directions) of general-form sandwich shells and two schemes of its solution by the FEM are given. The first of the schemes is based on the use of refined linear equations for determination of the precritical stress-strain state and linearized equations of neutral equilibrium with all parametric addends necessary to determine the critical loads and reveal the possible BFs. The second one uses the general geometrically nonlinear relations of elasticity theory for investigation of the whole deformation process up to buckling in terms of a modified incremental (stepwise) statement of the problem. Examples of solution of particular problems are given.Center for Study of Dynamics and Stability, Tupolev Kazan' State Technical University, Kazan', Tatarstan, Russia. Translated from Mekhanika Kompozitnykh Materialov, Vol. 36, No. 4, pp. 473–486, July–August, 2000.     

多重尺度法应用于变厚度开顶扁球壳在复合载荷下的非线性稳定问题

利用改进多重尺度法研究了大几何参数的变厚度的具有刚性中心的开顶扁球壳,在复合载荷作用下的非线性稳定问题,求得了扁壳几何参数k值较大时,本问题的一致有效的渐近解,并进行了余项误差估计。     

考虑横向剪切变形和旋转惯性的层合正交异性球壳的动态响应

本文建立了计及横向剪切变形和旋转惯性的复合材料轴对称层合圆柱正交异性球壳的运动方程．在此基础上，用有限差分法计算了球壳在轴对称动力载荷下的动态响应，并讨论了材料参数、结构参数和横向剪切变形的影响．     

矩形平板自由和强迫振动以及屈曲的有限元-微分求积混合法(FE-DQM)

首次提出有限元法(FEM)和微分求积法(DQM)的组合应用,分析矩形平板的振动和屈曲问题.混合法综合了FEM几何适应性强,以及DQM的高精度和高效率.与已有文献的计算结果比较,验证了该方法的正确性.研究表明,使用少量的有限单元和不多的DQM样本点,就可以得到高精度的结果.由于该方法简单且具备进一步发展的潜力,被认为适用于这类问题的求解.