非均匀双向加肋圆柱壳非线性轴对称变形的精确解析法

本文首次利用精确解析法分析了环向和纵向加肋非均匀圆柱壳在任意载荷和边界条件下非线性轴对称变形问题.导出了一致收敛于精确解的位移和内力解析表达式,文中给出收敛性问题.问题最后归结为求解二元一次代数方程组,计算既简便又迅速.文末给出四个数值算例表明,本文提出的方法,可以得到满意的结果.     

环向加筋圆柱壳自由振动的摄动解

本文采用奇异摄动中的PLK方法和作者在[13]中所提出的广义Hale定理,讨论研究了带有环向加强肋圆柱壳的自由振动,由此并给出了一个计算环向加筋圆柱壳固有频率的一般计算表达式。为了验证本文解的精确性,文中还采用数值方法对此作了对比,比较结果表明,摄动一阶近似解已达到较好的精度。     

非均匀圆柱壳非线性轴对称变形一般解

本文利用阶梯折算法[1],得到了非均匀圆柱壳非线性轴对称变形的一般解.文中导出了在任意轴对称载荷下求解非均匀圆柱壳非线性弯曲的位移和内力的一般公式,并给出一致收敛于精确解的证明.问题最后归结为求解二元一次代数方程组,文末给出算例.算例表明,无论内力和位移都可得到满意的结果,并收敛于精确解.     

约束层阻尼圆柱壳的自由振动

给出了被动约束层阻尼圆柱壳(PCLD)的自由振动特性．波传播法被用来求解两端简支的PCLD圆柱壳的振动,而不是用有限元法、传递矩阵法和Rayleigh-Ritz法．基于Sanders薄壳理论,导出了PCLD正交各向异性圆柱壳的控制方程．数值结果表明当前的方法要比目前其它方法有效．讨论了粘弹性层和约束层的厚度,正交各向异性约束层的弹性模量比率和粘弹性层的复剪切模量对频率参数和损失因子的影响．     

周向加肋非圆柱壳谐振分析的一个新矩阵方法

基于一类柱壳谐振控制方程呈一阶常微分矩阵方程形式以及傅立叶级数展开,提出了一种新矩阵方法,求解两端简支具有环肋加强非圆柱壳在谐外压作用下的稳态响应．该方法和以往同类方法相比,有两个突出的优点:1) 矩阵微分方程的解采用齐次扩容精细积分法替代龙格-库塔法,提高了精度;其中传递矩阵能实现计算机精确计算．2) 环肋作用力借助Dirac-δ函数和三角级数逼近可以解析求出;除法向作用力外,还考虑了切向作用力．通过数值计算,还研究了外激励频率对壳体位移和应力的影响规律．对比有限元分析与其它方法的计算结果,表明了该方法的正确性和有效性．     

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.     

环肋圆柱壳在流场中辐射声场压力的解析解

本文应用Hamilton原理、Huygens原理和Green函数方法导出了环肋圆柱壳在流场中辐射声压的解析公式,可用来计算壳体表面、近场和远场的声压。     

环肋加劲圆柱壳在静水压力作用下的初始后屈曲分析

本文用Koiter理论分析环肋加劲圆柱壳在静水压力作用下的后屈曲性能.前屈曲状态采用与边界条件一致的非线性有矩方程,本征值问题的解用伽辽金方法求出,得到的临界载荷与经典线性解作了比较.具体计算了三种不同环肋参数的外肋加劲圆柱壳.结果表明,肋的强弱不仅显著影响临界载荷值,同时也改变了柱壳的缺陷敏感度.     

任意边界条件下圆柱厚壳自由振动分析的空间变量变换法

本文提出一种一般解析方法——空间变量变换法,用以求解任意边界条件下圆柱厚壳自由振动问题.运用本文方法对悬臂圆柱厚壳的自振特性作了计算,计算结果与薄壳理论相应结果及试验值作了比较.理论分析和计算结果表明,本文方法具有很好的收敛性和精确性,可以推广用于分析梁、板、壳的自由振动.     

大挠度圆柱壳在温度场中的热弹耦合振动分析

对温度场与与应力场耦合时的圆柱壳的非线性热弹耦合的振动问题,推导得到了基本的振动方程,热传导方程和协调方程,对短圆柱壳运用伽辽金(Galerkin)法求解,得出振幅随时间变化的数值解,得到一些有价值的结论．即随着温度幅值和耦合系数的增大,振动衰减的速度变缓,热弹耦合效应减弱．随着长径比、长厚比的增大,振幅衰减的速度变快,同时热振动频率也随之增大,即热弹耦合效应增强．耦合系数越大,轴向应力、轴向力以及轴向弯矩越小．     

纵筋加强圆柱壳在轴压下失稳后强度分析

本文介绍了纵筋加强圆柱壳在轴压下失稳后的强度分析.本文用的是塑性分析法,它是Murray分析加筋板在轴压和弯曲下失稳后行为的一种推广.按失稳后试件变形描绘纵筋屈曲和壳板皱折的机构. 最后对理论分析和钢试件的试验结果进行了比较.理论结果和试验数据吻合度良好,故它可用于分析纵筋加强圆柱壳失稳后的强度和估算与碰撞研究有关的能量吸收能力.     

薄壳非线性变形理论

对薄壳的非线性变形,给出了应变与位移之间的精确关系.经过合理的简化,给出了壳的挠度与厚度同级的大变形基本公式.当薄壳为无限长柱形且作柱形变形时,精确地求得了壳的挠度与长度同级的大变形基本公式.     

Solving Equations of Free Vibration for a Cylindrical Shell Rotating on Rollers by the Fourier Method

The small free vibrations of an infinite circular cylindrical shell rotating about its axis at a constant angular velocity are considered. The shell is supported on n absolutely rigid cylindrical rollers equispaced on its circle. The roller-supported shell is a model of an ore benefication centrifugal concentrator with a floating bed. The set of linear differential equations of vibrations is sought in the form of a truncated Fourier series containing N terms along the circumferential coordinate. A system of 2N–n linear homogeneous algebraic equations with 2N–n unknowns is derived for the approximate estimation of vibration frequencies and mode shapes. The frequencies ω _k , k = 1, 2, …, 2N–n, are positive roots of the (2N–n)th-order algebraic equation D(ω²) = 0, where D is the determinant of this set. It is shown that the system of 2N–n equations is equivalent to several independent systems with a smaller number of unknowns. As a consequence, the (2N–n)th-order determinant D can be written as a product of lower-order determinants. In particular, the frequencies at N = n are the roots of algebraic equations of an order is lower than 2 and can be found in an explicit form. Some frequency estimation algorithms have been developed for the case of N > n. When N increases, the number of found frequencies also grows, and the frequencies determined at N = n are refined. However, in most cases, the vibration frequencies can not be found for N > n in an explicit form.     

加筋碟形薄壳的塑性屈曲分析

本文采用非线性前屈曲一致理论分析均布外压下加筋碟形薄壳的塑性屈曲问题，建立了这类壳体的能量表达式和屈曲方程，给出了简明的计算格式，数值分析结果表明，所导出的算法具有较好的精度，计算过程也简单方便。     

简支梯形底扁球壳自由振动问题的准Green函数方法

以简支梯形底扁球壳的自由振动问题为例,详细阐明了准Green函数方法的思想.即利用问题的基本解和边界方程构造一个准Green函数,此函数满足了问题的齐次边界条件,采用Green公式,将简支梯形底扁球壳自由振动问题的振形控制微分方程化为两个耦合的第二类Fredholm积分方程.边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性.最后由积分方程的离散化方程组有非平凡解的条件,求得固有频率.数值结果表明,该方法具有较高的精度.