圆柱壳大开孔的应力集中与强度设计

以薄圆柱壳大开孔应力集中问题的理论解为基础,利用其与圆柱壳小开孔理论之间的联系,通过对两者的比较,对大开孔圆柱壳在工程中的强度设计问题进行了分析和说明。     

厚壁容器圆柱壳开孔应力集中问题(Ⅰ)

利用复变函数方法与保角映射技术，及一组简化的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ扁壳方程，对厚壁圆筒形压力容器开孔应力集中问题进行了求解分析，给出了考虑横向剪切变形影响的圆筒形压力容器开孔问题一般解的函数逼近序列，及满足任意形开孔边界条件的表达式，以及厚壁圆筒形压力容器开孔应力集中系数的一般表达式．     

厚壁容器圆柱壳开孔应力集中问题（I）

利用复变函数方法与保角映射技术，及一组简化的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ扁壳方程，对厚壁圆筒形压力容器开孔应力集中问题进行了求解分析，给出了考虑了横向剪切变形影响的圆筒形压力容器开孔问题一般解的函数逼近序列，及满足任意形开孔边界条件的表达式，以及厚壁圆筒形压力容器开孔应力集中系数的一般表达式。     

载人潜器耐压球壳开孔加强结构优化设计

耐压球壳的开孔加强结构直接关系到载人潜器的安全,是设计过程中的关键技术之一。为了减轻开孔对耐压球壳局部强度和屈曲的影响,开展了以提高屈曲失稳压力为目标的开孔加强结构形式优化研究。使用ABAQUS有限元分析软件对单开孔加强耐压球壳进行了非线性屈曲分析,采用优化方法获得了单开孔加强结构的最优形式。将每个单开孔的最优加强结构形式用于多开孔耐压球壳,并对此多开孔耐压球壳进行了局部强度和屈曲分析。分析结果表明:优化加强结构形式后屈曲失稳压力比完整球壳下降了2.64%,且开孔处的中面应力小于材料的屈服强度,完全满足规范要求。     

厚壁容器圆柱壳开孔应力集中问题（II）

根据厚壁圆筒形压力容器开孔应力集中系统的一般表达式，利用正交函数展开的方法，将厚壁圆柱壳的开孔应力问题简化为求解一组无穷代数方程组问题。为说明复变函数分析方法的适用性，给出了圆筒形压力容器在自由边界条件下，开圆孔和椭圆孔应力集中系数的数值结果。     

厚壁容器圆柱壳开孔应力集中问题(Ⅱ)

根据厚壁圆筒形压力容器开孔应力集中系数的一般表达式，利用正交函数展开的方法，将厚壁圆柱壳的开孔应力问题简化为求解一组无穷代数方程组问题为说明复变函数分析方法的适用性，给出了圆筒形压力容器在自由边界条件下，开圆孔和椭圆孔应力集中系数的数值结果     

开孔碳—碳复合材料拉伸力学性能分析

对三种不同开孔形式的碳—碳编织复合材料板进行拉伸测试,获得中央开孔（CH）、双孔串联（DHC）和双孔并联（DHB）三种开孔板的破坏载荷和破坏模式,三种结构的载荷—位移曲线均为线性.采用数值方法,基于点应力准则预报开孔碳—碳编织复合材料板的破坏载荷,与试验结果吻合较好.利用该模型对开孔板应力进行分析,讨论开孔形式对破坏载荷的影响,并获得碳—碳编织复合材料不同开孔下的应力集中系数,对于5 mm厚开圆孔板,碳—碳编织复合材料表现为缺口不敏感.     

折流板开孔对管壳式换热器性能的影响

传统的弓形折流板换热器因其结构简单、安全可靠及适应性强等优点应用非常广泛,但是传统的弓形折流板换热器换热效率较低,壳程压力损失较大,容易结垢。因此,通过对弓形折流板结构进行改进以改善管壳式换热器的壳程流动传热状况,减小其能耗损失具有十分重大的工程意义。采用数值模拟的方法,对缺口高度为0.2 D的折流板进行开孔优化研究,对不同壳程进口流速下的普通弓形折流板换热器和折流板开孔换热器的壳程流场及温度场分别进行了数值模拟。在壳程进口流速相等的条件下,折流板开孔的换热器比普通弓形折流板换热器的换热效果好;壳程进口速度较低时,效果最明显。     

基于Mathematica的蜂窝梁孔口应力集中问题的复分析

目的研究不同孔型的孔口应力集中问题,为蜂窝梁及其他开孔结构的工程设计应用提供参考．方法利用弹性力学的基本理论,运用复变函数的方法,引入保角变换,以无限大开孔板为例,借助Mathematica的符号计算功能,编制相应的程序对常用的蜂窝梁孔型-六边形、四边形、圆形孔口进行分析求解．运用孔口纯弯状态下有限元分析与理论计算结果进行对比和修正．结果计算推导得出了在几种不同应力边界条件下的孔口处的复应力函数,进而得到对应的孔口应力分布特征,借助有限元分析给出了纯弯状态下孔口应力的理论计算公式．结论孔口的应力集中程度随孔角曲率半径减小而加剧,圆形孔口能有效降低应力集中的影响,是一种理想的开孔形式．     

简体带大接管的内压容器弹塑性有限元分析

针对筒体带大接管的内压容器在相贯区附近会产生较高的应力集中这一问题,考虑材料的塑性变形特性,对不同开孔率的内压容器结构进行了一系列的弹塑性有限元分析。计算结果表明,纵向对称面筒体与接管的内相贯处是应力集中最严重的部位,外相贯处由于有焊接接头而使应力集中大大缓解。在逐步加载过程中,加载前期相贯区周边应力呈线性增长,一定程度后主要表现为高应力范围的扩大。对于均处于塑性阶段的结构而言,开孔率的大小对高应力区的分布范围影响较大。与未带接管的大开孔结构相比,接管的添加大大降低了孔周边的应力集中。     

平板弯曲粘弹性波散射问题的研究

基于薄板粘弹性弯曲波动方程,采用复变函数方法对平板开孔弹性波的散射问题进行了研究,得到了传播稳态波时此种平板弯曲波动问题的分析解。分析了材料粘性阻尼及入射波距离对开孔弹性波散射结果的影响。作为算例,给出了平板圆形开孔的动应力集中系数的数值结果,并对计算结果进行了分析讨论。     

中厚圆柱壳弯曲问题的位移解

目前在壳体的计算中,多采用经典的薄壳理论,即不考虑剪切变形的影响.然而,随着复合材料层合结构的广泛应用,在板壳理论中考虑横向剪切变形的影响显的愈来愈重要.提出了中厚壳圆柱壳的位移解法,首先基于圆柱壳的一阶精确理论,通过引入三个位移函数,同时运用柯西-黎曼条件,推导出了中厚圆柱壳的控制微分方程,并给出了方程的解和相应的数值结果.所得结果符合力学规律,为中厚圆柱壳弯曲问题的研究提供了理论基础.     

板壳结构的三维样条边界元方法

提出了一种板壳型结构弹性静力分析的新方法。该法基于Ｋｅｌｖｉｎ基本解，通过使用奇性校正特解场方法以避开积分奇性和边界层效应的干扰，用三维样条边界元方法对板壳结构进行静力分析。     

均布边缘弯矩作用下圆薄板的弹塑性大挠度弯曲和皱曲

本文用半解析半数值的方法,分析求解了受均布边缘径向弯矩作用时圆薄板的弹塑性大挠度轴对称弯曲及其非轴对称分叉,板的材料认为是弹-线性强化的。本文的方法简便有效,所得的结果揭示了一些重要的力学性质,为深入了解双向应力状态下板的弯曲和屈曲提供了新的材料。     

层合板壳的动力学研究概况和发展趋势

介绍了层合板壳研究的各种方法和理论,论述了层合板壳动力学研究的概况,讨论了层合板壳动力学的解析法和实验研究,分析了不同理论的优缺点,并指出了今后的研究方向和发展趋势.     

一种计算板,壳结构的简便方法

根据余能等效的原则，将板壳连续体转化成空间杆系计算模型，推导了计算公式，这样很好地克服了板，壳单元体在形函数的选择及连接条件上所遇到的困难，从而可以利用已经普及的空间刚架程序来计算板壳及其组合结构，给出了计算实例并与其它方法进行了比较，证明了该方法的正确性。     

含孔平面力板弹性波散射与动应力分析

基于有中面力平板小挠度弯曲波动理论,利用复变函数方法,分析研究了含孔平面力板弹性波散射与动应力集中问题,得到了传播弯曲波时此种平板弯曲波动问题的分析解,分析了双向均拉力对弹性波散射及动应力系数的影响,给出了平板含圆孔及椭圆孔的动应力系数的数值结果并对数值结果进行了讨论。     

中厚板壳非线性理论的研究进展

对板壳理论多个方面的研究工作作了回顾与总结，介绍了当今最为流行的定向介质壳体理论、特别分析了各种板壳理论应用于中厚壳时的优点与不足。