中厚矩形板屈曲特性的状态空间解法

基于一阶近似理论,运用最小势能原理推导出计入横向剪切效应时板屈曲问题的基本方程;针对一对边简支,另一对边任意支承的矩形板,给出了确定其临界载荷封闭解的状态空间法.并附有算例和讨论.     

正交各向异性矩形板小变形弹性屈曲与过屈曲分析

讨论了受一般边界条件约束的正交各向异性矩形板受面内边界力作用下的屈曲和过屈曲状态，证明了在参数满足一定关系的条件下，不论最小临界载荷是单重的还是多重的，问题的平凡解都必定发生分支，而且分支解是连续的，且分支解的个数与材料参数及边界约束条件有关。文中还给出了计算每个分支解的能量表达式。     

悬臂矩形板对称弯曲的三角函数解法

本文运用弹性理论的瑞次(Ritz)法,选择三角函数式作为挠曲函数,研究了悬臂矩形板的对称弯曲问题,通过算例表明,本文结果与文献[1]接近.     

横观各向同性矩形板的非经典稳定问题

针对四边简支的横观各向同性矩形板单向受非均匀对称压力作用的稳定问题给出了三维分析方法。首先通过引入位移函数和应力函数,从三维基本方程出发构造了两类相互独立的状态空间方程。其次结合层合近似理论,求解了对应非经典稳定问题的状态空间方程。进而利用子层间的连续条件和矩形板上下表面的自由条件,导出了两类独立的特征方程。     

状态空间法分析矩形厚薄板的弯曲

基于三维弹性力学控制方程，导出矩形厚薄板的状态方程。应用三角函数来构造矩形板的两类场变量函数，即位移与应力场函数，由状态方程解出板的全部位移与应力分量，其中包括三个位移分量和六个应力分量。通过算例表明，状态空间法能获得厚薄板的统一解答，由于板作为空间问题来求解润而不会遇到象有限元求解厚薄板过渡问题时所产生的“自锁”现象。     

多孔FGM矩形板的自由振动与临界屈曲载荷分析

功能梯度材料(FGM)的特性与孔隙量有密切的关系,孔隙率会影响FGM的弹性模量、泊松比和密度等。依据经典薄板理论和Hamilton原理建立了四边受压多孔FGM矩形板自由振动和屈曲的数学模型并对控制方程进行无量纲化。运用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,经过迭代求解,得到多孔FGM矩形板的无量纲固有频率和无量纲临界屈曲载荷。将该问题退化为孔隙率为零时FGM矩形板的自由振动并与其精确解进行对比,发现DTM计算精度较高,这验证了该方法在求解四边受压多孔FGM矩形板自由振动和屈曲问题的有效性。计算结果表明,多孔FGM矩形板的弹性模量随梯度指数与孔隙率的增大而减小。进一步分析了在不同边界条件下长宽比不变时梯度指数、孔隙率对无量纲的固有频率和临界屈曲载荷的影响,以及不同边界条件下长宽比、载荷对无量纲固有频率的影响。     

未加载边转动弹性约束的正交异性矩形板的屈曲后分析

基于Ｋａｒｍａｎ型大挠度方程，由三角线数与正交多项式构成挠度试函数，用加权残数法分析了未加载边转动弹性约束的正交异性矩形板的屈曲后性能。数值结果说明本文方法可行。     

未加载边转动弹性约束的正变异性矩形板的屈曲后分析

基于Ｋａｒｍａｎ型大挠度方程，由三角级数与正交多项式构成挠度试函数，用加权残数法分析了未加载边转动弹性约束的正交异性矩形板的屈曲后性能。数值结果说明本文方法可行。     

弹性矩形空气腔障板水下声散射近场矢量特性

为了实现矢量水听器在水面或水下载体上的工程应用,研究了弹性矩形空气腔障板声散射近场矢量特性.利用薄板的低频近似理论导出了弹性矩形空气腔障板水下声散射的声压和质点振速表达式,给出相应的声强表达式,验证了公式的有效性.在此基础上数值计算了弹性矩形空气腔障板声散射的近场特性,重点关注其近场矢量特性.理论分析和数值计算结果表明,由于弹性矩形空气腔障板的声散射作用,声压场和质点振速场表现为复杂的干涉结构,质点振速方向和声源方位不一致,声压和质点振速不再同相,声强方向也不再反映声源方位.本文结果为矢量水听器在弹性矩形空气腔障板条件下的工程应用提供了理论依据.     

一边支承矩形板弯曲精确解法

一边支承矩形板由于边界条件的多样性导致板中内力分布的复杂性,现有解法存在计算方法不统一,计算精度低,适用范围小等缺陷.提出的精确解法将板的弯曲划分为广义静定和广义超静定两类,对于前者,提出一个统一的通解表达式并采用组合特解,该特解在满足板弯曲平衡徽分方程的同时,还可以满足支承边的挠度条件、自由边上剪力分布条件、自由角点集中力条件及柱支座处的反力条件,从而可以利用四边边界条件及柱支座处的位移条件直接求解.对于广义超静定弯曲,采用叠加法求解.逆向分析算例表明,本解法具有很高的计算精度.     

移动荷载作用下的矩形薄板动力响应研究

采用Ambartsumyan改进的薄板理论,考虑剪切变形、转动惯量及板中性面弯曲正应力影响,分析了移动的荷载引起矩形薄板动力响应问题.荷载、位移采用双Fourier级数法,推导了由位移表示的薄板控制方程.数值计算分析了荷载速度、板尺寸等对板动力响应的影响,同时对比分析了改进薄板理论与经典薄板理论计算结果的差异.     

厚薄板通用矩形单元分析

在研究高层建筑考虑桩土地基作用下筏板基础受力计算中,采用了厚薄板通用单元理论,继承了献「１」所述的广义协调元思想,并将其应用于板分析中,建立了厚薄板通用单元,克服了板极薄时出现的剪力闭锁现象,并给出了此单元刚度矩阵分析中有关的工程中的实用性。     

考虑横向剪切变形厚板弯曲的位移型方程及简支矩形板的一般解

基于考虑横向剪切变形厚板的几何方程、本构关系及平衡方程,建立关于一个中面位移和两个中面转角为独立变量的厚板振动的位移型基本方程.该方程退化为薄板振动的位移性方程的正确性说明推导过程的正确性及一般性.文中将双重三角级数作为广义坐标,应用MATLAB工具对简支矩形板的双重三角级数进行求解,求解过程简便,且挠度的收敛性较快.     

Winkler地基上矩形层合厚板三维解析解

为求解Winkler地基上矩形简支层合厚板的三维解析解,采用有限积分变换和状态空间理论相结合的方法.在分析过程中舍弃有关应力和位移函数的各种人为假定,完全从三维弹性力学基本方程出发,经过变量代换将关于应力和位移分量的偏微分方程组化为两个彼此独立的四阶、二阶矩阵微分方程,根据结合面处状态向量的连续性求得沿板厚方向的状态向...     

功能梯度材料厚板的三维弹性分析

基于三维弹性理论给出了功能梯度材料厚板的基本方程,并用有限元软件-Ansys,采用三维各向同性有限单元,按照复合材料层合板模拟均布荷载下的厚板,讨论了四边简支的边界条件,梯度指数和板的厚宽比等因素对板的无量纲挠度以及无量纲应力的影响。三维数值模型给出的挠度和应力分布不同于基于Kirchhoff-Love直法线假设的经典层合板理论给出的挠度和应力分布。     

带有集中质量矩形板的振动分析

工程实际中有许多附有集中质量薄板结构,如船舶甲板、悬挂油箱机翼及房屋建筑楼板等,针对这类结构动力学问题,建立了带有集中质量矩形薄板的力学模型,该模型可作用任何类型载荷.运用约束模态分析法分析了有集中质量矩形薄板特征值及振型,并给出了薄板振动响应计算公式.研究结果表明,集中质量在板上某些特定位置起到了刚度强化作用,提升了薄板振动自然频率,该结果可用于实际工程中薄板振动主动控制的研究.