扁锥壳结构的分岔研究

利用伽辽金法建立了考虑薄膜张力的扁锥壳结构的动力学方程,利用系统的相图和Poincare映射图分析了系统的分岔行为和混沌形成过程.利用直接变量反馈控制方法实现了系统混沌的控制,将系统的混沌行为利用适当的控制强度控制到稳定的周期轨道。     

具有不同表层夹层扁锥壳的非线性稳定性问题

研究了具有不同质、不等厚表层和软夹心的夹层扁锥壳在均布压力作用下的非线性稳定性，利用变分原理导出夹层扁壳锥壳非线性稳定问题的基本方程，采用修正迭代法得到临界屈曲压力的解析表达式，讨论了几何参数和物理参数对壳体屈曲的影响。     

具有初挠度扁柱面网壳的非线性动力学问题

根据薄壳非线性动力学理论和网格结构拟壳法,给出矩形底面扁柱面网壳的非线性混合边值问题, 在可移夹紧的边界条件下,求出扁柱面网壳的无量纲应力函数的解.利用扁柱面网壳的非线性动力学变分方程,通过Galerkin作用得到一个含二次和三次项的非线性动力学方程,在外激励情况下求Melnikov 函数,给出可能发生混沌运动的条件.通过数字仿真绘出的相轨图,Poincare映射图,时程图证实混沌运动的存在;给出频率受初挠度影响的特征曲线,结果表明频率随初挠度增大而增大,且随初挠度增大而非线性增强.     

具有不同表层夹层扁锥壳的非线性稳定性问题

研究了具有不同质、不等厚表层和软夹心的夹层扁锥壳在均布压力作用下的非线性稳定性,利用变分原理导出夹层扁锥壳非线性稳定问题的基本方程,采用修正迭代法得到临界屈曲压力的解析表达式,讨论了几何参数和物理参数对壳体屈曲的影响．     

冲击载荷作用下夹层扁锥壳的非线性动力屈曲

研究了夹层扁锥壳在三角脉冲冲击载荷作用下的非线性动力屈曲问题。基于Reissner假设和Hamilton原理,导出了夹层扁锥壳在冲击载荷作用下的非线性动力控制方程;采用Galerkin方法和Runge-Kutta方法对控制方程进行数值求解,得到非线性动力响应曲线;应用Budiansky-Roth准则确定了冲击屈曲的临界荷载;讨论了壳体几何尺寸和物理参数对夹层扁锥壳冲击屈曲的影响;数值算例表明本文方法是可行的。     

简支平行四边形底扁壳大挠度问题的准确解

本文将 S·Levy 在1949年解矩形板大挠度问题的双三角级数解法推广到平行四边形板和扁壳的情形。     

扁薄锥壳轴对称非线性自由振动

本文用能量变分法和多重尺度法研究了扁薄锥壳轴对称非线性自由振动问题,求得了一般问题的三次近似解析解,并给出了非线性固有频率与振幅的特征关系式。文中通过变分方程和假定振型把原问题化为二阶非线性常微分方程组,结合特征向量的正交性利用多重尺度法求解了该问题。通过算例将三次近似解析斛与前人所得的有关结果作了比较,可以看出本文的方法是正确的。本文的方法不但具有较广的适用性,且所得结果精度较高。     

矩形底双层网格扁壳的非线性屈曲

本文应用双层网格扁壳的非线性弯曲理论和双重富里叶级数法,研究了均匀横向分布载荷作用下矩形底双层网格扁壳的非线性屈曲问题,得到了固定简支边条件下的精确解。     

侧向荷载作用下等腰梯形底扁壳的非线性弯曲

本文将 Navier 提出的四边简支矩形板线性弯曲的双三角级数解法推广到梯形底扁壳,采用 Margueree 的理论对其进行了线性和非线性弹性平衡问题的研究。文中通过引进新的未知函数成功地将原方程降低,并找到了荷载位移空间 R~(n+1) 中跟踪解曲线的简洁有效的约束方程,从而避免了求解由 Navier 法导出的非线性代数方程组在壳体平衡路径中极值点附近切线刚度矩阵的奇异性,算例表明计算量少,级数收敛快,所用方法可靠。     

材料非线性有限条法在平面壳条弹塑性分析中的应用

文章突破传统的梁理论法,应用材料非线性有限条法对平面壳条的弹塑性问题进行分析.从非线性问题的牛顿-拉斐逊迭代解法和虚功原理入手,通过引入有限条,分析平面壳条的弹塑性问题,先推导出构件的切向刚度模量和切向弹塑性模量,进而得到构件的荷载-位移关系方程,并编制程序,最后举例比较这两种方法,验证材料非线性有限条法的可行性和精确性.     

扁薄锥壳在变温和横向载荷作用下的过屈曲问题

研究了一周边固定的扁薄锥壳在温度载荷和横向载荷共同作用下的过屈曲问题.利用数值计算的方法,得到了温度载荷?横向均布静载荷和扁壳横向大挠度位移的关系曲线,可以明显看出扁壳结构的平衡路径随载荷的变化存在跳跃现象,并给出了一个特殊情况可能存在的几种不同的过屈曲构形.     

含有粘贴式压电作动器的锥壳结构振动主动控制研究

针对某卫星发射过程中所应用的适配器模型,利用4节点Mindlin板单元对其进行了有限元建模,将分布式压电作动器的影响作为动力学边界条件加入模型当中;试验数据与理论计算结果对比证明该方法能够满足精度要求,此外与通常的层合理论建模方法相比,该方法更加简洁,大大降低了计算量;利用基于独立模态空间控制的方法对锥壳结构进行了振动主动控制研究,仿真结果可以看出利用少数作动器即可达到理想的控制效果.由于控制器本身比较简单,具有很好的鲁棒性,因此对于实际工程应用具有非常重要的指导意义.     

Modeling and optimal vibration control of conical shell with piezoelectric actuators

In this paper numerical simulations of active vibration control for conical shell structure with distributed piezoelectric actuators is presented. The dynamic equations of conical shell structure are derived using the finite element model (FEM) based on Mindlin's plate theory. The results of modal calculations with FEM model are accurate enough for engineering applications in comparison with experiment results. The Electromechanical influence of distributed piezoelectric actuators is treated as a boundary condition for estimating the control force. The independent modal space control (IMSC) method is adopted and the optimal linear quadratic state feedback control is implemented so that the best control performance with the least control cost can be achieved. Optimal control effects are compared with controlled responses with other non-optimal control parameters. Numerical simulation results are given to demonstrate the effectiveness of the control scheme.     

用有限元法解决平板壳元问题

介绍了解决壳体问题最简单有效的方法就是把它转化成二维单元再进行计算,运用有限元法对单元壳体进行分析,通过对单元壳体的多次组合最终解决平板壳体问题,在计算壳体问题时能够发挥相当重要的作用.     

三向网格扁锥面网壳的非线性固有频率

根据薄壳非线性动力学理论,用拟壳法给出扁锥面网壳的非线性动力学基本方程.选取扁锥面网壳中心最大振幅为摄动参数,用摄动变分法进行求解.一次近似得到了扁锥面网壳的线性振动时的固有频率,二次近似得到了扁锥面网壳的非线性固有频率.     

基于梁格理论的扁壳桥结构空间效应分析

提出一套便于工程技术人员使用的扁壳桥结构空间分析与计算方法.引入壳体基本微分方程,推导出扁壳结构的等效刚度系数及梁格分析的截面特性,利用有限元程序直接计算壳体内力,根据程序计算结果进行承载力检算,提高扁壳桥结构分析的工作效率.研究结果表明,扁壳结构可以采用梁格法进行空间效应分析;与板壳法相比,梁格法计算效率高,且精度满足工程需求.     

开椭圆孔的圆锥薄壳受扭矩时的孔边应力分析

本文对具有小椭圆孔的圆锥薄壳承受扭矩时的应力状态进行了理论分析。孔的长轴与锥壳母线平行。取无量纲的曲率参数β和无量纲的锥角参数ε为摄动小参数,用摄动法得到了孔边的薄膜应力和弯曲应力的解析解(保留到β~2和ε阶的项)。在裂缝的极限情况下,还给出裂缝尖端附近的应力解。     

圆锥滚子直动从动件圆锥槽凸轮的柱坐标设计

借助柱面坐标,建立了圆锥滚子直动从动件圆锥槽凸轮的廓面方程和压力角公式。为此种凸轮的三维坐标设计和数控加工提供了理论基础。只要取滚子的锥角λ=0°,则文中所述方程和公式也完全可用于圆柱滚子直动从动圆锥凸轮的设计。     

非线性动力学方程的自适应精细积分

将定常结构动力方程的精细积分算法推广应用于非线性动力学问题的求解．对非线性项的线性化处理使该方法的计算精度对时间步长非常敏感,为此将龙贝格积分法引入该方法,提出了由此而产生的指数矩阵的快速精细算法,从而使时间步长的选择具有了自适应性,计算精度和效率均得到提高。