圆柱壳大开孔的薄壳理论解

采用修正的Ｍｏｒｌｙ方程，以ρ０，Ｙ／Ｒ为小参数，对圆柱壳大开孔的边界条件进行渐近展开，得到了可适用于ρ０≤０．７，情况下的薄壳理论解。     

圆柱壳大开孔问题——单圆孔的理论解

从Ｄｏｎｎｅｌｌ圆柱壳方程出发，利用复变函数与保角映射的方法，将圆柱壳展开面上的开孔边界线保角晨射成单位圆，并在映射平面上给出了逼近大开孔圆柱壳方程解答的完备函数逼近序列，进而利用边界条件和正交函数展开的方法得到了自由孔边应力集中系数的表达式，最后，对具有开孔率的圆柱壳在不同荷载条件下的自由孔口边界上的应力集中的系数进行了计算，此种方法，同时研究圆柱壳开非圆大孔和接管等问题提供了可能性。     

具有平直条状几何缺陷圆柱壳的弹塑性应力分析

1 引言在实际工程中,由于制造方面的原因,金属圆柱壳结构常常出现平直条状初始几何缺陷.为了探求几何缺陷对壳体应力分布的影响,本文基于初挠曲理论将初始几何缺陷以初挠度引入基本方程.考虑到壳体结构形状的不规则特点,建立了结点任意分布的广义样条子域位移模式,用内时理论构造壳体本构方程.该理论与经典塑性理论相比,具有方程形式简单、应用方便、收敛速度快等特点.2 基本方程与位移模式本文以圆柱壳的子午线和环线为曲线坐标,其中子午向坐标参数为z,环向坐标为转     

纵横加肋圆柱壳的应力分析

建立了一种纵横加肋圆柱壳有限元分析的正确的力学模型,通过大量数值计算,论证了纵骨尺寸,纵骨间距对壳体应力状态的影响,提出了一种等效各向同性壳的近似解析公式,为开展纵横加肋圆柱壳的结构设计打下了良好的基础。     

正交各向异性圆柱壳与平板连接处边缘应力分析

根据各向异性薄壳理论对承压圆柱壳与平板连接结构进行了力学分析,获得了圆柱壳连接处的剪力、弯矩、应力解,计算了各向异性弹性模量比对结构连接处的剪力、弯矩以及沿筒体纵向应力分布的影响,并与各向同性的结果进行了对比。结果表明:剪力和弯矩均随着各项异性弹性模量比的增大而增大;各项异性弹性模量与各项同性的情况相比对结构部位的应力影响显著;合理利用材料各向异性性能,可以降低承压结构连接部位的应力水平。研究结果为带有平板封头正交各向异性承压圆柱壳设计提供了参考。     

管壁加强开孔椭球封头的应力分析

本文采用有限元法分析了管壁加强开孔椭球壳的应力状况,讨论了壳体温度对于壳体应力和材料强度的影响。本文的分析模型来源于上海高桥石油化工公司化工厂的壹万吨/年乙烯裂解炉试验装置——废热锅炉的下封头。下封头上开有84个管壁加强孔。壳体封头主要承受炉内的蒸汽压力和介质温度。根据材料的第三、第四强度理论,本文讨论了锅炉下封头的安全性。     

层合圆柱壳的振动与横向应力

应用分层壳理论并在壳厚方向彩二次插值函数推导出正交层合圆醉壳的动力学方程,并得出了简支层合圆柱壳自由振动方程的解,所给出的振动频率与三维分析的结果吻合良好,计算了前四阶模态对应的壳中应力,与第三、四阶模态对应的横向正应力与面内应力的比值远高于第一、二阶模态的应力比,计算结果说明,很高的横向正应力是高频动力响应中导致分层壳脱层破坏的一个主要因素。     

内压作用下球壳开孔接管的塑性极限分析

本文运用双矩弱作用屈服条件，分析了密集补强型球壳开孔接管的五类九种破坏机构的完全解，并给出了各类机构所适用的参数范围；从而为建立一种开孔补强设计方法提供了理论基础。本文算例和实验结果符合得很好。     

STRESS CONCENTRATIONS IN CYLINDRICAL SHELLS WITH LARGE OPENINGS

Based on Donnell's shallow shell equation, a new method is given in this paper to ana-lyze theoretical solutions of stress concentrations about cylindrical shells with large openings. With themethod of complex variable function, a series of conformal mapping functions are obtained from dif-ferent cutouts' boundary curves in the developed plane of a cylindrical shell to the unit circle. And,the general expressions for the equations of a cylindrical shell, including the solutions of stress concen-trations meeting the boundary conditions of the large openings' edges, are given in the mapping plane.Furthermore, by applying the orthogonal function expansion technique, the problem can be summa-rized into the solution of infinite algebraic equation series. Finally, numerical results are obtained forstress concentration factors at the cutout's edge with various opening's ratios and different loadingconditions. This new method, at the same time, gives a possibility to the research of cylindrical shellswith large non-circular openings or with nozzles.     

层合圆柱厚壳热应力分析的状态方程及其半解析法

通过对Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理的修正，导出了变温作用下层合圆柱厚壳的状态方程及其半解析法，该方法在ｚ－θ曲面内采用通常的有限元离散，而沿壳厚（ｒ）方向采用状态空间法给出解析解答，且通过采用状态转移矩阵，建立了层合圆柱壳内外表面应力和位移之间的关系式，然后利用打靶法进行求解，从而大大降低了计算中的未知量数目。     

圆柱形扁壳弹塑性分析

本文采用加权残数法中的离散型最小二乘法求圆柱形扁壳的弹塑性解,文中的方法可以用于较为复杂载荷和边界条件的圆柱形扁壳的弹塑性问题。 采用加权残数法有它独特的优点:简便、准确、迅速、工少价廉,而且非常适宜于应用微型计算机来实施。     

局部轴压下圆柱壳的失稳分析

本文用传递矩阵法在初始缺陷法的概念下对圆柱壳的一端有四个类似集中力的局部轴压作用下的失稳问题进行了研究。     

含轴向裂纹柱壳裂纹尖端应力应变场及应力强度因子计算

本文从Reissner圆柱壳理论出发,应用摄动法获得了含轴向裂纹圆柱壳裂纹尖端应力应变场(包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型),并进一步应用Local-Global方法对不同尺寸块壳的应力强度因子进行了计算分析,同时对工程中常用的鼓胀系数进行了计算和分析讨论。计算结果表明,对于a/h较大的情况,经典公式是适用的,若a/h不太大时,经典理论将带来较大误差,本文给出了考虑剪切刚度影响的鼓胀系数的一些数值范围。     

具脱层的正交铺设圆柱壳的初始后屈曲分析

基于非线性弹性理论,建立了含脱层正交铺设圆柱壳的后屈曲控制方程,应用Koiter初始后屈曲理论和小参数摄动法,导出了系统的一阶和二阶摄动控制方程,以及相应的边界条件、位移连续条件和力平衡条件,然后逐阶求解.算例中,讨论了不同脱层深度和长度对脱层复合材料圆柱壳屈曲和初始后屈曲特性的影响,并与已有文献进行了比较.     

关于圆筒壳稳定性中的初始缺陷

本文综述了圆筒壳稳定性中初始几何缺陷的几个重要问题。讨论了初始几何缺陷对圆筒壳临界载荷的基本效应,它的随机性、测量以及相应的数据库的建立。最后介绍了失稳破坏占主要地位的壳体结构的交互设计的基本思想和方法,并对进一步的研究工作提出了看法。      

充液金属圆柱壳受弹体冲击的整体变形与局部破坏分析

在地基梁类比方法基础上,建立了一组充液金属圆柱壳受平头弹体侧向正冲击的理论分析模型,该模型可以确定冲击过程圆柱壳的整体变形及弹性的穿透破坏,利用该模型计算了弹道极限速度,弹体及圆柱壳的冲击响应历程,特别地,分析了内压对弹道极限速度等参数的影响,得到了内压与弹道极限速度的关系帮一些有意义的结论,理论结果与已有实验结果基本吻合。     

NONLINEAR INTERNAL RESONANCE OF FUNCTIONALLY GRADED CYLINDRICAL SHELLS USING THE HAMILTONIAN DYNAMICS

Internal resonance in nonlinear vibration of functionally graded （FG） circular cylin- drical shells in thermal environment is studied using the Hamiltonian dynamics formulation. The material properties are considered to be temperature-dependent. Based on the Karman-Donnell＇s nonlinear shell theory, the kinetic and potential energy of FG cylindrical thin shells are formu- lated. The primary target is to investigate the two-mode internal resonance, which is triggered by geometric and material parameters of shells. Following a secular perturbation procedure, the underlying dynamic characteristics of the two-mode interactions in both exact and near resonance cases are fully discussed. It is revealed that the system will undergo a bifurcation in near resonance case, which induces the dynamic response at high energy level being distinct from the motion at low energy level. The effects of temperature and volume fractions of composition on the exact resonance condition and bifurcation characteristics of FG cylindrical shells are also investigated.