开孔粘弹性薄板的非线性数学模型

应力函数的多值性和位移单值性要求，是开孔薄板大挠度问题中必须注意的两个方面。本文利用线粘性力学中的Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ蠕变律，把开孔弹性薄板大挠度问题的一般数学理论推广到开孔弹性薄板。在考察应力函数的多值性和位移单值性条件的基础上，提出了开孔粘弹性薄板的控制方程和初、边值条件，系统地建立了开也粘弹性薄板非线性分析的三类初一边值问题。     

加肋开孔柱壳混合有限条——有限元屈曲分析

本文提出了一种分析环加肋开孔柱壳屈曲问题的混合有限条──有限元法。环加肋柱壳作为一个构造上的正交各向异性壳处理，柱壳非开孔区采用有限条元离散，开孔区采用有限单元离散。在有限条元与有限单元交界面上，根据位移协调条件建立条元和单元的耦合关系，并据此构造一种特殊的过渡单元、联接条元和单元，进行整体分析。算例表明，这一方法对开孔柱壳屈曲问题的分折十分有效。     

弹性圆板的热过屈曲

基于精确的圆薄板轴对称大挠度变形几何方程，建立了均匀加热圆板轴对称热弹性屈曲问题位移形式的控制方程，采用打靶法和解析延拓法获得了连续依赖于温度载荷的圆板过屈曲状态解，给出了相应的数值结果。     

面内压缩载荷和横向载荷共同作用下薄板的后屈曲性能分析

本文研究在面内压缩载荷和横向载荷同时作用下的薄板后屈曲问题。应用能量原理建立受面内压缩载荷和横向载荷共同作用时板的大挠度能量泛函,直接用最优化方法求上述能量泛函的极小值,从而得到了薄板的后屈曲平衡路径。所得结果同前人的解析解一致。文中分三种情况讨论了横向载荷对受压薄板的后屈曲性能的影响。     

任意外型薄板非线性后屈曲问题的边界元解

本文就薄板后屈曲问题建立一组新型的边界元计算公式，用这组公式求解能方便处理各种边界问题，另外文中将面内应力分解成基本部份和附加部份，并利用微分算子分解理论导得了挠度的一个不同形式的基本解，由于计算公式中，实现了面内位移和挠度的解耦，从而使迭代过程得到简化，文末还对圆板后屈曲路径进行了计算，得到了满意的结果。     

弹性薄板的后屈曲特性

文章用三维弹性理论的非线性应变公式研究了弹性薄板的后屈曲特性，旨在探讨冯·卡门平板大挠度方程的可靠性范围。计算结果表明，当板中薄膜力较大时，用冯·卡门方程描述后屈曲问题会产生较大的误差。     

环形薄板轴对称非线性屈曲的样条函数解法

环形薄板的大挠度计算因为边界条件复杂,仅有少数特殊情形的数值解答。均布边缘径向力作用下环形薄板非线性屈曲迄今尚未有研究成果。作者以三次B样条函数为试函数,用配点法计算环形薄板的大挠度。在12种不同的边界条件下,首次计算了环形薄板的压曲临界荷载及超临界荷载作用的变形。在所有的算例中均取得了收敛的数值结果。结果表明样条配点法具有收敛范围大、精度高和计算时间少的优点。     

关于开孔薄板大挠度问题的一般数学理论

众所周知,应力函数F的多值性和位移的单值性要求使得开孔薄板的大挠度问题,在理论上和数值计算上都变得比较困难。本文求得了使应力函数成为单值的一个充要条件,并证明了位移单值性要求等价于一些约束方程L_i(F)—N_i(ω)=0,其中L_i是F的线性泛函,N_i(W)是挠度的齐二次泛函。利用这些结论,求得了开孔薄板大挠度问题的控制方程。同时给出了计算这一问题的数值方法;讨论了开孔薄板的临界载荷问题,当这些临界载荷是“单重的”时,给出了从平凡解处分叉出去的屈曲解的迭代计算方案。     

压电薄板屈曲有限元分析及DKQ单元

在机电耦合本构方程基础上,利用Hamilton原理推导了压电薄板屈曲分析的有限元特征方程和机电耦合的内力计算公式,在有限元实现中选择了基于Kirchhoff薄板假定的四边形薄板单元（DKQ单元）,并给出该单元的几何刚度阵及其数值积分方法。在大型通用有限元分析和优化设计软件系统JIFEX中实现了该方法。给出的数值验证了DKQ单元在屈曲分析和压电薄板静力分析中具有较高精度和收敛性,通过机械荷载和电荷载联合作用下的临界荷载计算,表明压电耦合效应能够影响结构的稳定性,可以通过改变外加电压对结构稳定性进行控制。     

Euler杆大挠度屈曲的解析逼近

研究Euler杆大挠度屈曲问题，将控制方程的线性化与谐波平衡法组合起来，分别建立以杆端转角形式表示的屈曲荷载及最大挠度的解析逼近公式，这些公式既适用于小变形又适用于大变形。     

Variational principles of perforated thin plates and finite element method for buckling and post-buckling analysis

On the basis of the general theory of perforated thin plates under large deflections^{[1, 2]}, variational principles with deflectionw and stress functionF as variables are stated in detail. Based on these principles, finite element method is established for analysing the buckling and post-buckling of perforated thin plates. It is found that the property of element is very complicated, owing to the multiple connexity of the region. Project supported by National Natural Science Foundation of China.     

BUCKLING AND POST-BUCKLING OF ANNULAR PLATES UNDER xNON-AXISYMMETRIC PLANE EDGE FORCES

On the basis of both the general theory[1,2]and the finite element method[4]ofperforated thin plates with large deflection,the buckling and post-buckling of annular platesunder non-axisymmetric plane edge forces are studied.     

THE MATHEMATICAL MODELS AND GENERALIZED VARIATIONAL PRINCIPLES OF NONLINEAR ANALYSIS FOR PERFORATED THIN PLATES

ＴＨＥＭＡＴＨＥＭＡＴＩＣＡＬＭＯＤＥＬＳＡＮＤＧＥＮＥＲＡＬＩＺＥＤＶＡＲＩＡＴＩＯＮＡＬＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳＯＦＮＯＮＬＩＮＥＡＲＡＮＡＬＹＳＩＳＦＯＲＰＥＲＦＯＲＡＴＥＤＴＨＩＮＰＬＡＴＥＳＣｈｅｎｇＣｈａｎｇｉｕｎ（程昌钧）；ＹａｎｇＸｉａｏ...     

The existence of buckled states on a perforated thin plate

On the basis of the generalized yon Kàrmàn theory for perforated thin plates established in [1, 2], the existence of buckled states for perforated plates subjected to self-equilibrating inplane forces along each edge systematically is investigated. This work completely generalizes the results in [3, 4].     

Buckling and post-buckling of annular plates under non-axisymmetric plane edge forces

On the basis of both the general theory [1,2] and the finite element method [4] of perforated thin plates with large deflection,the buckling and post-buckling of annular plates under non-axisymmetric plane edge forces are studied.The Project supported by the State Education Commission of the People's Republic of China     

关于开孔薄板大挠度问题的一般数学理论(续)

本文讨论了作用在开孔薄板的各孔边上的外力自身不平衡吋的大挠度问题的应力函数的多值性,并给出了这种问题的一般数学模型,因此本文可以看成是[1]的继续和深入。     

A rectangular element of thin plates based upon the generalized variational principles

Based on generalized variational principles, an element called M R-12 was constructed for the static and dynamic analysis of thin plates with orthogonal anisotropy. Numerical results showed that this incompatible element converges very rapidly and has good accuracy. It was demonstrated that generalized variational principles are useful and effective in founding incompatible element. Moreover, element MR-12 is easy for implementation since it does not differ very much from the common rectangular element R-12 of thin plate.     

铁电薄膜在红外辐射作用下的动力响应

本文研究了红外探测器中红外焦平面列阵的象元———铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的输出信号。用层合板壳作为微桥结构的力学模型,中间一层为压电材料,上下两层为金属材料电极。采用了力-电-热耦合的控制方程和变分原理,考虑了铁电薄膜的惯性力,推导出了基于Mindlin假设的压电材料层合板有限元公式。以红外探测器在夜间从飞机上探测地面的坦克为例,用有限单元法模拟了铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的力、热、电输出信号,并对结果作了分析比较。     

孔结构金属复合夹芯板抗爆炸冲击响应及吸能特性研究

采用有限元方法研究爆炸载荷下四边固支孔结构金属复合夹芯板的动力响应及吸能特性,给出了孔结构金属复合夹芯板的动力响应过程,得到夹芯板的变形模式,比较了孔结构金属复合夹芯板与非孔结构金属复合夹芯板的抗爆炸冲击性能,同时讨论了孔大小、间距、排布方式和面板质量分布等因素对孔结构金属复合夹芯板抗爆炸冲击性能的影响。研究结果表明,迎爆面外面板的孔设计使爆炸冲击波穿过孔洞直接作用在芯材上,增强了芯材的压缩,从而提高了夹芯板的能量吸收能力。同等面密度情况下,内外面板厚度比大于1的孔结构金属复合夹芯板变形挠度小于内外面板厚度比小于1的孔结构金属复合夹芯板。进一步研究发现,通过合理设计内外面板的质量分布,可以使孔结构金属复合夹芯板的抗爆炸冲击性能最优。