层合板壳脱层屈曲的有限元分析

通过建立一类新的参考面有限单元,得到适用于分析层合板壳脱层屈曲问题的有限元方法。指出了利用Mindlin假设意义下的变形协调条件,可以将大多数胜任层合板壳分析的一般板壳单元改造为相应的参考面单元。这一方法确保了位移场的合理性和协调条件的满足。为验证参考面单元的有效性,还对壳体脱层屈曲的几个算例作了数值分析。     

反对称角铺设层合板的屈曲和后屈曲

本文以挠度为摄动参数,采用文[1]提供的摄动方法研究了四边简支的完善和非完善反对称角铺设层合板在面内压缩作用下的屈曲和后屈曲性态.本文讨论了面内边界条件、铺设角、铺层数以及初始几何缺陷对层合板后屈曲性态的影响.     

复合材料层合板的三维非线性分析

本文提出了一种研究复合材料层合板壳三维问题的解析方法．该方法采用摄动方法和变分原理来满足三维弹性理论基本微分方程及限制条件，分析了受横向载荷作用的复合材料各向异性单层圆板及层合圆板的三维非线性问题．得到了高精确度的摄动级数解答．大量结果表明横向剪应力和横向正应力在层合板的三维非线性分析中是很重要的．     

粘弹层合板的自由振动和横向应力

基于Reddy分层理论并在板厚方向取二次位移插值函数来推导出粘弹层合板的动力学方程,得到了简支粘弹夹层层合板的振动频率,其数值与已知文献数据吻合较好,且能够计算出协调的横向应力.在低频自由振动时,横向剪应力是造成粘弹层合板脱层的主要原因;高频时,横向正应力在脱层破坏中起主要作用.分析了粘弹材料模量对层合板横向应力的影响以及横向应力最大值与面内应力最大值的比值.结果表明所采用的算法、算式及所编写的程序是可靠的.     

外部压力作用下复合材料层合圆柱壳的脱层扩展分析

含脱层的层合圆柱壳在承受外部压力作用时,容易发生脱层扩展,进而引起结构失效．基于可动边界变分原理并考虑脱层间的接触效应对圆柱壳在外部压力作用下的脱层扩展进行了分析,同时应用Griffith准则,导出了脱层前缘各点处的能量释放率表达式,且以轴对称脱层层合圆柱壳为例进行了数值计算,讨论了脱层大小、脱层深度、几何尺寸、材料性质及纤维铺层方式等因素对脱层扩展的影响．     

基于辛对偶体系的层合板自由边缘效应的分析解

在原变量——位移和其对偶变量——应力组成的辛几何空间,建立了Pipes-Pagano模型的复合材料层合板问题的辛对偶求解体系．与传统的单类变量不同,辛对偶变量有利于同时描述层间位移连续性条件和应力平衡条件．进入辛对偶体系以后,就可以应用辛对偶体系的统一解析求解方法,如分离变量和辛本征展开的方法对层合板问题进行解析分析和求解．对层合板自由边缘效应的分析求解,验证了辛对偶体系的方法对层合板问题的分析求解是十分有效的．     

对称正交铺设层合板的后屈曲性态分析

本文以变分原理推导出具有初始缺陷因子的对称正交铺设层合板的稳定性方程。从这些方程出发,以挠度为摄动参数,采用摄动技术,研究简支矩形板的稳定的后屈曲平衡路径,给出渐近式。文中用典型算例说明对称正交铺设矩形层合板的后屈曲性态。     

对称复合材料层合板弯曲的三维数值分析

本文采用三维各向异性有限单元模拟纯弯曲载荷下的复合材料层合板，给出了应力、应变沿厚度方向的变化规律。分析结果表明，在斜交对称铺层层合板的中心区域（远离加载端和自由边的区域），板的层间粘接界面附近，有根强的应力集中现象，可称之为层间效应。层间界面处力学性质的突变导致了层间应力的产生，并使层合板处于三向应力状态。三维数值模型给出的应变分布不同于基于Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ－Ｌｏｖｅ直法线假设的经典层合板理论给出的应变分布。     

湿热环境中复合材料层合圆柱薄壳屈曲和后屈曲

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。     

弹性介质中受轴向冲击载荷作用的圆柱壳的屈曲临界载荷计算分析

建立并求解了弹性介质中圆柱壳的径向位移控制方程,考虑边界条件及相容条件,得到了应力波传播及反射过程中圆柱壳的动力屈曲分叉条件.通过计算得到了不同时间段屈曲临界载荷与应力波波阵面到达圆柱壳的位置、弹性介质的刚度、壳体未嵌入弹性介质部分的长度与总长之比的关系.数值计算结果表明,弹性介质中的圆柱壳发生轴对称屈曲和非轴对称屈曲趋势一致;嵌入弹性介质部分越深、弹性介质刚度越大圆柱壳越难屈曲;屈曲临界载荷随着弹性介质刚度的增大经历了增长缓慢、增长迅速以及增长较慢3个阶段;应力波反射前波阵面通过分界面后,屈曲仅发生在应力波传播区域,反射波波阵面通过分界面前,临界载荷较小时屈曲先发生在反射端部,随着轴向阶数增大,屈曲覆盖整个圆柱壳区域,反射波波阵面通过分界面后,壳体发生的屈曲始终覆盖整个圆柱壳区域.     

矩阵多元多项式的带余除法及其应用

给出矩阵多元多项式的带余除法,从而用微分代数的观点,得到把一类微分方程(组)化为无穷维Hamilton系统的充要条件及其具体无穷维Hamilton系统形式。再把此方法和吴方法相结合获得构造一类微分方程(组)的通解的新方法。几个例子表明这些方法都很有效的。     

New variational-asymptotic formulations for 3-D stress analyses of laminated composite shells with a circular hole

A new approach for three-dimensional stress analyses in composite cylindrical shells is presented. The method of composite expansions along with Hellinger-Reissner variational formulation is employed to derive the interior and edge layer problems for high order approximations. Classical assumptions have been justified and new approximations have been established. These formulations are directed especially towards, new high integrity mixed-hybrid finite element schemes. The expository examples chosen are of cross-ply and angle-ply laminated shells. The circumferential location of the delamination failure initiation, for angle-ply laminates containing a circular hole, is within a sector located symmetrically around the perpendicular direction to the applied load.     

细胞神经网络系统解轨线的长时间性态

研究细胞神经网络系统解轨线的长时间性态,提出了系统关于平衡态集合解轨线稳定的概念,得到了系统在这种意义下稳定的条件。这里的结果推广了目前一些已有的结论并对网络的具体实现具有重要的指导作用。     

复合材料多层板壳大挠度非线性问题的迭代解法

在王震鸣等人提出的各向异性多层扁壳的大挠度方程的基础上,提出了复合材料多层板壳大挠度非线性问题的迭代解法。分析了四边简支的复合材料多层矩形扁壳,与小挠度线性理论解析解及有限元非线性解进行了对比。结果表明,载荷较小并发生小挠度时,所得的大挠度解和小挠度解析解非常接近,载荷较大时,所得解和有限元非线性解非常接近。     

二阶积分微分方程周期边值问题的解的存在性

通过对比结果,用单调迭代方法证明了Banach空间中二阶积分微分方程的周期边值问题的最大最小解的存在性定理。     

应用四边形十六自由度平板壳单元DKQ16分析板壳结构的稳定性

应用新近开发的四边形十六自由度离散Kirchhoff平板壳单元DKQ16,分析了板壳结构的线性屈曲问题,建立了相应的几何刚度矩阵．通过对几个典型算例的计算与比较,说明了DKQ16单元在板壳结构的稳定性中也有良好的精度．     

检修事件的概率分析与结构的维修可靠性

定期检修结构的可靠性分析,需要定量处理大量复杂的随机事件。综合考虑各种随机因素,较全面地分析了检修过程中影响可靠性的诸多复杂随机事件及其发生概率。系统地建立了检修结构的动态可靠性分析模型,整个模型程序化程度高,易于实施。     

A weak Galerkin finite element method for the Oseen equations

In this paper, a weak Galerkin finite element method for the Oseen equations of incompressible fluid flow is proposed and investigated. This method is based on weak gradient and divergence operators which are designed for the finite element discontinuous functions. Moreover, by choosing the usual polynomials of degree i ≥ 1 for the velocity and polynomials of degree i ? 1 for the pressure and enhancing the polynomials of degree i ? 1 on the interface of a finite element partition for the velocity, this new method has a lot of attractive computational features: more general finite element partitions of arbitrary polygons or polyhedra with certain shape regularity, fewer degrees of freedom and parameter free. Stability and error estimates of optimal order are obtained by defining a weak convection term. Finally, a series of numerical experiments are given to show that this method has good stability and accuracy for the Oseen problem.