组合加肋旋转壳的强度和稳定性有限元分析

本文对轴对称加肋旋转壳及其组合壳体(锥-锥,锥-柱,球-柱壳等)在轴对称静载荷作用下的线弹性强度和稳定性计算,采用性能良好的轴对称拟协调单元推导了有限元的计算列式,并将计算结果与静水压力下的锥-柱-锥结合壳,加肋锥-柱结合壳的其它计算结果和实验结果进行比较。     

加肋和离散支承旋转壳的应力计算

本文用有限元法研究了加肋和复合材料弹性旋转薄壳的静力问题。分别考虑了密集肋与离散环向肋两种情形。对于密集肋,计入了肋的偏心影响,将此类问题简化为各向异性壳的静力问题。对于离散环肋,准确处理了肋和壳的耦合。考虑了旋转壳离散支承对应力分布的影响。为了得到支承附近的真实应力,进行了二次计算。多数算例与分析解做了比较,说明本文所提供的方法和程序是可靠的。     

厚壁圆柱壳的弹性静力分析

本文研究了考虑横向剪切影响的弹性厚壁圆柱壳的静力问题。利用变分原理得到平衡微分方程组和相应的边界条件。将平衡方程组归并成一个高阶微分方程,用数值法求出它的特征根,得到问题的解。     

环向加肋旋转壳自由振动的样条函数解法

本文成功地应用样条函数对环向加肋旋转壳自由振动问题进行了分析。导出了截面惯性主轴为任意方向的环梁空间变形与位移谐调关系公式。这一公式较之文献[1]所给公式更具一般性,从而使得对环向加肋一般形状旋转壳的有限元分析有可能实现。本文方法同采用埃尔米特插值的通常有限元法相比较,具有多项式次数低,自由度少而连续性强、计算速度快、内存小等优点。数字算例表明,计算结果是令人满意的。     

旋转壳非线性蠕变分析

基于现有的蠕变理论,本文推导出复杂应力状态下的蠕变本构方程,以内力与转角为基本未知量,得到旋转壳在轴对称载荷作用下的非线性蠕变控制方程.对基本未知量在空间上采用样条配点法离散,在时域上采用初应力法离散,求出壳体在不同时域的蠕变应变和应力,而最终可求出蠕变后的稳态应力重新分布.计算结果表明同,本文分析方法是有效的.     

板壳静力分析的有限点法

样条有限点法对板壳的分析是一个有效的工具。本文利用这个方法计算板壳的挠度和内力。文中对薄板、薄壳及考虑剪切变形的板进行了分析,并和有限元法及解析法的结果作过比较。这个方法不仅计算简便,而且精确度也比较高,容易在中小型电子计算机上实现。     

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。     

离散支承旋转壳的动力分析

1.前言热电厂、钢铁厂、原子能反应堆等用水量较大的工厂日益广泛采用自然通风冷却水塔.1965年英国Ferrybridge 电站三个大型冷却塔(高114公尺,底部直径91.5公尺)倒塌的严重事故引起了世界上对冷却塔研究的重视.文献采用将冷却塔旋转壳分割为若干个环壳的办法,将节圆上位移u、v、ω及其直到二阶导数展成三角多项式,以其9个系数作为未知数,提供了一种静力计算方法,该文只考虑冷却塔下部为连续支承情形.对实际应用的人字柱支承(离散支承)则未予考虑.     

复合材料旋转壳自由振动分析的新方法

提出了一种半解析区域分解法来分析任意边界条件的复合材料层合旋转壳自由振动. 沿壳体旋转轴线将壳体分解为一些自由的层合壳段, 视位移边界界面为一种特殊的分区界面;采用分区广义变分和最小二乘加权残值法将壳体所有分区界面上的位移协调方程引入到壳体的能量泛函中, 使层合壳的振动分析问题归结为无约束泛函变分问题. 层合壳段位移变量采用Fourier 级数和Chebyshev 多项式展开. 以不同边界条件的层合圆柱壳、圆锥壳及球壳为例, 采用区域分解法分析了其自由振动, 并将计算结果与其他文献值进行了对比. 算例表明, 该方法具有高效率、高精度和收敛性好等优点.     

前屈曲应力状态对组合加肋旋转壳失稳临界压力影响的探讨

推导了包含前屈曲弯矩和横剪力的旋转壳弹性稳定性基本方程.运用Riccati传递矩阵法对组合加肋旋转壳算例进行了稳定性分析,并与假设前屈曲状态为薄膜应力状态计算出的失稳临界压力进行了比较.结果表明,前屈曲弯矩和横剪力对组合加肋旋转壳失稳临界压力的影响较小,随着壳板厚度和肋骨尺寸的增大及肋骨间距的缩短,影响略有增大.因而,分析组合加肋旋转壳弹性稳定性时,前屈曲状态采用薄膜应力状态的假设是合理的.     

加肋板壳结构肋梁的偏心问题研究

本文针对加肋板壳这类组合结构的有限元处理过程，推导了偏心梁单元的有关变换矩阵，并就偏心距的取值问题，作了探讨和处理．     

单层肋环型圆顶静力特性及其影响因素分析

在MSC．Patran有限元软件中用梁单元建立单层肋环型圆顶的几何模型,对采用3种常用截面和不同数量约束的单层肋环型圆顶进行了静力学分析．根据分析的结果,计算出各截面尺寸对变形、应力的灵敏度．对分析结果和灵敏度进行比较得到影响单层肋环型圆顶静力性能的因素和影响程度．所得到的结论对该类圆顶的设计和优化提供依据．     

加肋板壳结构肋梁的偏心问题研究

本文针对加肋板壳这类组合结构的有限元处理过程，推导了偏心梁单元的有关变换矩阵，并就偏心距的取值问题，作了探讨和处理．     

旋转壳及附属结构应力分析软件系统

本文概述了近年来旋转壳应力分析软件系统的一些最新发展。它主要是结合电力建设中超大、超高冷却塔设计和施工中提出的壳筒、离散支柱的整体静力分析及抗震研究，不均匀地基及其沉陷，大塔稳定性，离散支柱局部缺断后的壳体应力分布等力学问题，通过新单元的开发和新算法的数值实现两个方面的工作，在文［１］的基础上，开发了一个旋转壳及附属结构应力分析软件系统．近年来这个系统对一些工程的实际应用表明，它是有效可靠的．     

旋转壳及附属结构应力分析软件系统

本文概述了近年来旋转壳应力分析软件系统的一些最新发展，它主要是结合电力建设中超大，超高冷却塔设计和施工中提出的壳筒，离散支柱的整体静力分析及抗震研究，不均匀地基及其沉陷，大塔稳定性，离散支柱局部缺断后的壳体应力分布等力学问题，通过新单元的开发和新算法的数值实现两个方面的工作，在文（１）的基础上，开发了一个旋转壳及附属结构应力分析软件系统。近年来这个系统对一些工程的实际应用表明，它是有效可靠的。     

用有限元法分析旋转壳的一种单元

本文给出了一个子午向用Hermite插值、环向用Spline插值的环单元来进行旋转壳的分析,并提供了算例。     

基于区域分解的环肋圆柱壳-圆锥壳组合结构振动分析

提出了一种区域分解法来分析不同边界条件下环肋骨圆柱壳-圆锥壳组合结构的振动特性.首先把组合壳体分解为自由的圆柱壳、圆锥壳段;视环肋骨为离散元件,根据肋骨与圆柱壳段之间的变形协调条件,将肋骨的动能和应变能附加于圆柱壳段能量泛函中.然后基于分区广义变分和最小二乘加权残值法将所有分区界面的位移协调方程引入到组合壳体的能量泛函中.圆柱壳段、圆锥壳段位移变量的周向和轴向分量分别采用Fourier级数和Chebyshev多项式展开.以自由-自由、自由-固支和固支-固支边界条件的环肋骨组合壳体为例,采用区域分解法分析了其自由振动及在不同激励下的振动响应.通过与有限元软件ANSYS结果进行对比,发现两种方法计算结果非常吻合,验证了区域分解方法的计算精度和高效性.