表面纳米化吸能薄壁多胞结构的数值模拟与设计

采用局部表面纳米化技术和数值模拟方法,对金属薄壁多胞结构的吸能问题开展有限元数值分析和优化设计.结果 显示,局部表面纳米化布局可诱导结构的屈曲变形,并能大幅度提高结构的能量吸收.优化结果还发现,在多胞外壁呈交错矩形格状表面纳米化格局和内附加结构呈均布框架式矩形格状表面纳米化布局情况下,结构屈曲变形稳定且吸能效果最优.该研究为吸能结构的设计提供了依据.     

旋转运动中弹性梁耦合振动的辛方法

研究旋转梁结构的弹性耦合振动问题。通过引入对偶体系,建立了解决该类问题的辛方法。在辛体系中描述旋转梁纵向和横向耦合振动控制方程,即哈密顿正则方程。进一步求解得到结构的固有振动频率及相应的振动模态,发现固有振动频率随转动角速度先升后降以及模态之间的某种转化规律。     

两人交叉规划问题的最优整体差解

引进了两人交叉规划问题的一种最优解概念: t^* -最优整体差解,该解可以通过求解一个相应的数学规划问题得到。讨论了决策者具有不同让步值的t^* -最优整体差解,给出了两人交叉规划问题的t^* -最优整体差解和s-最优联合解之间的联系。数值例子表明该方法对于求解两人交叉规划问题具有一定的有效性。     

弹塑性梁在轴向应力波下的动态屈曲

本文考虑轴向应力波效应，利用分叉理论研究各种支承半无限长弹塑性梁的动态屈曲问题。在轴向阶梯载荷和脉冲载荷冲击下得到了梁的临界屈曲载荷及初始屈曲模态。其结果与实验现象相一致。同时也为研究结构动态屈曲问题提供了有效途径。     

轴向应力波与弹塑性材料圆柱壳的动力屈曲

将弹塑性圆柱壳动力屈曲作为由于轴向应力波的传播而导致的分叉问题进行研究,找出该壳发生屈曲的机理,并讨论对各种支承的弹性和弹塑性壳在轴向阶梯载荷和脉冲载荷冲击下的屈曲问题.     

纵向应力波对裂纹探测研究

本文利用弹性纵波理论，讨论应力波在裂纹处的反射和透射规律，从而根据应力波反射时间和强度确定出裂纹的位置和大小，计算和实验结果表明该理论模型和方法在测试中是有效的。     

Hamilton体系与与弹性力学Saint－Venant问题

本文一改传统的在Ｌａｇｒａｎｇｅ体系欧几里德空间中用半道法讨论Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ问题的方法，而在具有守恒性的Ｈａｍｉｌｔｏｎ体系中辛空间里研究该问题．通过讨论Ｈａｍｉｌｔｏｎ算子矩阵的零本征值及其Ｊｏｒｄａｎ型，直接求解出全部Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ问题的解．     

辛方法和弹性圆柱壳在内外压和轴向冲击下的动态屈曲

针对有内压或外压的弹性圆柱壳在轴向冲击载荷耦合作用下的动态屈曲问题,构造哈密顿体系,在辛空间中将临界载荷和动态屈曲模态归结为辛本征值和本征解问题,从而形成一种辛方法。该方法直接得到非轴对称的屈曲模态。数值结果给出了圆柱壳问题的临界载荷和屈曲模态以及一些规律。     

一种新型冲击吸能薄壁管的设计和控制原理

以局部表面纳米化区域的形状、尺寸和孪晶间距作为设计变量,以薄壁管的比吸能作为目标函数,以最大冲击载荷限制、边界条件和加载方式等因素作为约束条件,对薄壁管屈曲模式和吸能效果进行优化设计.结果表明,经优化的局部表面纳米化,不仅可诱导和控制薄壁管稳定渐进紧凑的屈曲模态,而且使薄壁管大大提高吸能效果以及保持原结构的外形.从而提出一种新型吸能薄壁管的设计原理和技术,实现薄壁管吸能效果的最大化和吸能结构的设计思路.