板片体系壳形结构非线性稳定的简化分析

板片空间结构体系是由空间杆系与轻质板材组合而成的一种新型空间结构体系，在将这种结构体系应用于大跨度结构，特别是大跨度壳形结构时，其结构计算的重点是几何非线性分析和稳定性分析，本文用等效桁架杆系代替板片，通过矩阵转换处理板系与杆系的连接与协调，然后用空间杆系结构的非线性有限地元法对该结构进行了非线性稳定分析，实践表明，这种分析方法简单，计算量小，结果也可民认满足工程设计的精度要求。     

组合结构的杆系化计算

本文利用余能等效原理，特板壳连续体转化成空间杆系计算模型，这样就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，从而可以利用空间刚架程序来计算板，壳及其组合结构。通过算例，证明了该方法的有效性。     

球形厚壳的自重应力

本文建议一个球形厚壳自重应力分析的解析法。文中以周边固定球形厚壳为例，阐明所述方法的原理和解题步骤。本文末对周边固定球形厚壳的自重力进行了具体的数值计算，并与有限元结果进行了比较，二者吻合良好。     

核壳粒子复合材料的等效磁导率

为了预测复合材料的等效磁导率,建立了填充核壳粒子复合材料等效磁导率的物理模型,应用电磁场理论推导了核壳粒子以单一介质球代替的等效方法并推广得到椭球核壳粒子情况.基于平均极化理论和Maxwell-Garnett理论给出了核壳粒子以特定浓度随机分布于复合材料时等效磁导率的预测公式,通过数值计算分析了核壳粒子浓度、结构参数以及磁导率对复合材料等效磁导率的影响.数值计算与实验结果吻合很好,验证了该等效方法用于复合材料电磁特性优化设计的有效性.     

单晶叶片高强度薄壁壳型研究

研制成一定定向凝固及单昌叶片用高强度薄壁壳型，壁 厚３－６ｍｍ，壳型工作温度１６００℃。浆料中添加Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ矿化剂可提高壳型的高温强度，通过调节浆料流变性可使厚不均匀得到改善。     

复合材料夹层板壳一种等效分析方法

本文研究了复合材料夹层板壳的一种等效分析方法,首先由壳体理论导出了夹层板壳的内力和位移表达式,通过与各向异性单层板壳理论的比较,提出了二者等效的条件,从而把夹层板壳问题简化为一个等效各向异性单层板壳问题,这用有限元法很容易求解,并对一个工程实例进行了计算,证实了该方法的有效性。     

复合材料夹层板壳一种等效分析方法

本文研究了复合材料夹层板壳的一种等效分析方法,首先由壳体理论导出了夹层板壳的内力和位移表达式,通过与各向异性单层板壳理论的比较,提出了二者等效的条件,从而把夹层板壳问题简化为一个等效各向异性单层板壳问题,这用有限元法很容易求解,并对一个工程实例进行了计算,证实了该方法的有效性。      

低速冲击下复合材料圆柱壳的简化分析

将圆柱壳受轴向冲击破坏等效为一均质圆柱的破坏, 给出了等效参数的确定方法, 从而使圆柱壳的破坏分析简化为一维问题。并根据弹性动力学基本理论给出了等效圆柱受的冲击力的一种计算方法, 进一步得到了冲击下的圆柱壳的位移关系。      

弹性DEM方法在杆系结构中的应用研究

基于颗粒离散元方法（DEM）,结合杆系结构的特点,提出了一种适于杆系结构问题分析的DEM模型。对颗粒元相应的质量和转动惯量计算公式进行了修正;通过能量等效原理推导了杆系DEM模型分析时弹簧接触刚度系数表达式;将瑞利阻尼引入到DEM方法之中,给出了阻尼常数计算公式并用算例进行了验证。将该方法应用于杆系结构弹性分析,包括静动力与几何非线性大变形问题的空间框架结构和网壳结构等多个算例,计算结果与有限元方法结果吻合良好。DEM方法的特点是将动力分析和几何非线性分析自动包含在运动方程的计算之中,不用组集刚度矩阵,无需迭代求解。杆系DEM模型非常适宜处理杆系结构大变形及动力非线性问题,尤其是在结构进入强非线性之后的模拟分析。     

改善熔模铸造壳型壁厚均匀性的一种途径

在制备熔模壳型的浆料中加入一种悬浮剂和降粘剂，改善了涂料的性能，从而改善了壳型壁厚的均匀性。     

壁厚不连续不对称圆柱壳和开口壳的自由振动分析

视壁厚不连续不对称的圆柱壳或开口壳为层合壳。以弹性力学中的Hamilton正则方程为基础,分别应用Hamilton正则方程的半解析法构建层合壳每一层的线性方程。考虑到每两层连接界面上应力和位移的连续性,联立各层的方程得到系统的控制方程和特征方程。主要的优点是系统的控制方程不限制圆柱壳的厚度,数学模型和数值方法也适应分析壁厚不连续且壁厚不对称的复合材料层合壳问题。     

箱包炸弹内爆作用下单层球面网壳结构的动力响应分析

运用ANSYS/LS-DYNA建立跨度40 m凯威特K8单层球面网壳,采用流固耦合算法,考虑箱包炸弹在网壳内部爆炸的最不利类型,获取其动力响应规律。研究结果表明:在不同炸点水平位置下,网壳内部流场分布特征、冲击波传播路径以及冲击波与网壳作用过程存在差异,各特征响应随炸点水平位置的改变变化较大,网壳杆件塑性应变百分率大致在网壳半跨的3/4处达到极值;环杆塑性应变百分率较斜杆以及肋杆高,环杆轴向应力呈现的高频率、高幅值的"环杆效应"特征与环杆所处的位置有关,且主要位于网壳的倒数1~3环区域;由于冲击波的局部增强效应,内爆荷载作用下网壳结构的易损薄弱部位主要有柱脚、支座附近杆件以及网壳环杆3部分。     

圆锥壳-圆柱壳-球壳组合结构自由振动分析

基于Reissner薄壳理论,采用区域分解法分析了不同边界条件下圆锥壳-圆柱壳-球壳组合结构的自由振动。首先在壳体连接处将组合壳体分为独立的圆锥壳、圆柱壳和球壳,并将各个子壳体沿旋转轴线分解为若干自由壳段;然后将所有壳段分区界面(包括边界界面)的位移协调方程通过分区广义变分和最小二乘加权残值法引入到组合壳体的能量泛函中;最后将壳段位移场变量的周向分量和轴向分量分别以Fourier级数和Chebyshev多项式展开,通过变分后得到整个组合壳体的离散动力学方程。将区域分解法计算结果与有限元软件ANSYS计算结果进行对比,验证了区域分解法在分析圆锥壳-圆柱壳-球壳组合结构自由振动的正确性和计算精度,并分析了组合壳体长径比及厚径比对自由振动频率的影响。     

不等间距加筋圆柱壳的振动局域化研究

对圆柱壳采取不等间距加筋配置将导致其振动在通频带局域化,从而可实现对圆柱壳结构振动进行控制.将加筋圆柱壳模型的振动等效为耦合振子链的振动,利用耦合振子链的无序局域化因子理论公式定量预报不等间距加筋圆柱壳的无序局域化因子:与耦合振子链等效的圆柱壳振动参数由基于有限元结合波数分析技术所获得的加筋圆柱壳色散曲线给出;与耦合振...     

静动力弹塑性分析的杆系离散单元计算理论研究

杆系离散单元法的现有研究成果均假定接触本构模型的切向弹簧仅用于描述剪力引起的纯剪切变形,这与弯曲梁理论下剪力引起的变形情况不相符。该文针对该问题重新定义了切向弹簧,并根据能量等效原理系统推导了不考虑或考虑剪切变形工况接触本构模型的切向接触刚度系数计算公式。在此基础上,提出了杆系离散单元精细塑性铰法以描述结构的塑性开展问题,推导了颗粒间的弹塑性接触本构模型。采用自编程序对两个大型网壳结构分别进行了静、动力弹塑性行为分析,验证了接触本构模型正确性和精细塑性铰法的适用性。该文将杆系离散单元法的基本计算理论系统化,并补充了杆系离散单元法的弹塑性计算理论,为结构静、动力分析提供了新思路。     

水中环肋圆锥壳振动特性分析

基于Flügge壳体理论,采用幂级数法研究不同边界条件下水中环肋圆锥壳振动特性。环肋采用刚度各向异性法,平摊等效为壳体重量的增加。通过将圆锥壳分段,且将每段圆锥壳等效为圆柱壳考虑水流体的负载影响。分析水中环肋圆锥壳的固有、受迫振动特性,并通过数值与解析结果对比,验证幂级数法的正确性。研究流体负载、环肋、半锥角及边界条件对其振动特性影响。结果表明,流体负载与环肋主要以附加质量及阻尼形式作用于锥壳。     

非轴对称移动载荷下有限长圆柱厚壳的动力响应

本文在介绍圆柱厚壳应力与位移理论分析发展的前提下,建立了有限长圆柱厚壳在非轴对称移动载荷作用下的三维力学模型,假设沿厚度方向径向剪切应变二次分布、径向正应变线性分布,且建立了为满足边界条件待定的位移表达式,采用Heaviside函数和Dirac函数表达移动和作用变化着的移动载荷的基础上,用最小势能原理建立了该圆柱厚壳的动力学微分方程组,应用Galerkin法和修正的Runge–Kutta–Fehlberg法,求得了非轴对称移动载荷作用下的圆柱厚壳的动力响应。通过具体算例,对有限长圆柱厚壳的位移响应和应力状态进行了分析,并将动态响应的理论解与ANSYS数值解进行了对比,从而相互印证了解的可靠性。     

矿化剂在单晶壳型中作用机理的研究

研究了在制造单晶叶片的壳型中添加矿化剂提高壳型高温强度的机制。结果表明，在氧化铝壳型材料中加入一种Ａｌ－Ｓｉ系矿化剂，经过合适的高温焙烧后，生成大量稳定的莫来石相，在刚玉颗粒间形成网络，从而使壳率度大幅度提高。     

复合材料多层圆柱壳振动和声辐射问题研究进展

鉴于复合材料优良的力学和声学性能，将其用于潜艇结构已成为未来的发展趋势和研究重点。而圆柱壳作为潜艇的主体结构形式，针对复合材料多层圆柱壳的振动和声辐射问题的研究已广泛开展。在满足水下承载能力的前提下，复合材料耐压圆柱壳趋于中厚壳，甚至厚壳，沿壳体厚度方向的横向剪切变形、压缩变形、截面翘曲变形不可忽略，这些因素直接决定了横向振动位移场描述的准确度，会进一步影响壳体周围声辐射场预报的准确性。现有的壳体理论主要有经典壳体理论、一阶剪切变形理论、高阶剪切变形理论、分层理论、锯齿理论和三维弹性理论等，这些理论发展比较成熟，但大多研究仍局限于正交各向异性薄壳结构的振动问题，涉及各向异性材料厚壳结构的声辐射研究较少，且目前对于这些壳体理论在复合材料圆柱壳的振动和声辐射问题的适用性方面缺乏系统的总结和研究。本文首先从复合材料的刚度特性出发说明其振动和声辐射问题求解的复杂性，然后从横向振动位移场的角度综述了这些理论的发展过程、研究现状以及各自的特点，最后给出了这些理论的适用范围和使用建议，并提出了有待进一步研究的问题，以期为复合材料多层圆柱壳结构的设计和振声性能分析提供参考。     

频率约束下复合材料圆柱壳的最轻重量设计

用九节点剪切变形等参壳单元进行复合材料壳体分析。推导了频率对层厚变化的敏感度公式。先用ＰＯＷＥＬＬ法，以铺层角度为设计变量，对壳的基频进行优化，然后以层厚度为设计变量，用优化准则法进行最轻重量设计，并使基频收敛于频率约束值。