柱壳结构外压稳定性分析的柱壳有限条元法

圆柱壳结构在各种工程建设中是一种广泛采用的结构形式 .而柱壳结构在外压作用下往往发生失稳屈曲破坏 ,在经济上造成极大的损失 .对于这类问题的分析 ,如果采用一般有限元法 ,无论在壳体几何形状模拟 ,还是失稳位形描述都将遇到难以克服的困难 .提出的半解析柱壳有限条元法 ,保证了壳体离散时几何形状表示上与实际结构相一致 ,并且具有失稳位形描述简单、计算自由度少、精度高、机时省等优点     

样条有限条法解圆柱壳问题

本文采用样条有限条法计算圆柱壳问题,在边界条件处理上,比半解析有限条法更为灵活,只要对围绕边界点的几个局部样条进行修改,就可以适应任意规定的边界条件。与通用的有限元法相比,它具有计算量小、精度高、应用方便等优点,容易在微型机、袖珍机上实现。     

圆柱壳结构外压弹塑性稳定性问题的半解析有限元法

本文综合考虑了几何、物理双重非线性因素的影响,对圆柱壳结构在承受外压作用下发生失稳屈曲进行了研究。几何方程采用大位移的应变位移关系,物理方程采用弹塑性分析的应力应变关系,导出了圆柱壳单元弹塑性分析的切线刚度矩阵。计算中,为了追踪失稳屈曲完整的平衡路径,在位于极值点邻域内的每一增量步中,我们采用控制弧长约束下的增量一迭代法进行计算,使计算效率大大提高。     

再论圆柱壳稳定性问题的有限元分析

本文在文献〔1〕的基础上,对圆柱壳稳定性问题做了进一步讨论。在位移模式中,全面考虑z、x、y向的位移w、u、v,其中u、v是利用中曲面内沿周向无伸长及无剪切变形条件而以w表达。根据大挠度几何方程推导了单元的弹性和几何刚度矩阵。最后,把稳定性问题转化为最大特征根问题求解。文中给出了计算实例,结果表明:有限元计算与理论分析吻合较好,而且有限元方法具有广泛的使用范围。     

双曲壳的样条有限条分析方法

采用曲面单元,给出双曲壳问题的样条有限条分析方法,通过计算表明,本方法精度高.     

薄壁加筋圆柱壳稳定性分析及优化

为了提高薄壁加筋圆柱壳的屈曲承载力,首先,对受轴压作用下的薄壁加筋圆柱壳进行了稳定性分析,在相同体积以及筋条截面尺寸固定的情况下,进行参数化建模,分析了筋条数目对失稳模态和屈曲承载力的影响;进而,以加筋圆柱壳屈曲承载力最大为目标,以纵向筋数目、蒙皮厚度以及筋条截面尺寸为设计变量,建立了加筋圆柱壳等体积下屈曲承载力最大的优化设计模型,用ANSYS APDL语言建立结构参数化分析流程,实现了结构的自动重分析,并采用遗传算法求解优化模型.结果表明:筋条数目对失稳模态和屈曲承载力有很大影响;筋条数目有一个合适的范围,加筋过少,结构的屈曲承载力低于等体积下不加筋光滑圆柱壳的屈曲承载力;加筋过多,随着筋条数目的增加,结构的屈曲承载力也呈下降趋势;通过求解优化模型,可获得最优的筋条数目及筋条截面尺寸,使圆柱壳的屈曲承载力得到显著提高.     

板壳大变形弹—塑性有限条分析

本文将结构分析的线弹性有限条法推广到大变形弹－塑性板壳结构的分析。分析中考虑了几何和材料双重非线性并开发该分析法的Ｃ语言程序包。它与有限元法相比可大量节约计算机的内存和机时，并可望推广到材料的塑性成形分析过程。与解析法和有限元法相比，结果令人满意。     

带加强圈外压薄壁圆柱壳体稳定性有限元分析

壳体在承受外压的作用时,往往因稳定性不足导致壳体的变形或者压扁,为避免壳体变形,通常在壳体外表面或内表面设置加强圈,以增加壳体的稳定性。采用有限元分析软件ANSYS对有无加强圈的薄壁圆柱壳体进行特征值屈曲分析,探究外加强圈对圆柱壳体的影响。同时针对含有不等高度、不等加强圈厚度以及不等加强圈的间距的薄壁圆柱壳体进行稳定性分析,以便以后能够设计出更加合理的加强圈满足稳定性的要求。     

U形薄壳渡槽稳定性分析的柱壳有限条法

本文研究了用柱壳有限条法解Ｕ形薄壳渡槽稳定性问题，理论上采用大挠度的应变─—位移关系。单元位移模式采用半解析函数，即沿周向采用离散的多项式，沿轴向采用解析型的三角函数。计算表明，这种方法精度较高，计算量小。     

单层柱面网壳结构的非线性稳定性研究

基于非线性屈曲理论，以非线性有限元为工具，建立了单层网壳结构的稳定性分析的有效计算方法。将具有广泛适用性的判断结构稳定状态的准则引入到结构强度计算中，使强度问题与稳定问题统一在一起，并以结构当前刚度参数来反映结构的软化程度，采用柱面弧长法进行过程限踪。重点研究了单层柱面网壳的非线性屈曲行为。     

圆柱壳稳定性的研究

研究发现,一定尺寸的圆柱壳有一个最大临界值.这个值由圆柱壳厚度与半径比值所确定.本文给出最大值曲线,用它可以判断传统方法所得结果是否正确;估算已知尺寸下的最大临界值;确定已知临界力所需壳板厚度及决定有效的加强方法.     

圆柱壳应力分析的样条函数方法

本文提出了利用双三次B样条插值对圆柱壳进行应力分析的方法。本方法适用于变壁厚圆柱壳在各种外荷载作用下的应力场和位移场分析。采用先处理法,可适用于各种边界条件。文中给出了算例,与经典解析解及实验数据相比,结果都是令人满意的。     

水中双向正交加肋圆柱壳体声辐射的有限元法

水下加肋壳体的结构声问题在水下航行器隐身技术中有更广阔应用。以受谐激励作用的水中双向正交加肋弹性薄圆柱壳为研究对象，考虑介质与结构振动的耦合效应，研究耦合系统的声振问题。解析法求解此类问题存在困难，运用有限元方法计算了双向正交加肋圆柱壳体的声辐射远场声压。算例结果表明：在设置环肋的基础上再加设纵肋，能有效地改善结构的声辐射特性。     

钢纤维混凝土圆柱壳稳定性能的试验研究

本文设计创作了一个钢纤维混凝土圆柱薄壳，采用一套特制的杠杆加载体系对其稳定性能进行了测试。利用自行研制的非线性计算程序ＮＡＰＳ－ｌ、ＮＡＰＳ－２（ＮｏｎｌｉｎｅａｒＡｎａｌｙｓｉｓＰｒｏｇｒａｍｆｏｒＳｈｅｌｌｓ）对该薄壳结构进行了几何非线性和一般非线性全过程分析，并将试验结果与理论计算结果进行了分析比较。     

复合材料叠层及加筋旋转壳稳定性有限元分析

本文用有限元法研究了复合材料旋转壳及其离散纵向加筋情况的稳定问题。在SABA族元素[1]的基础上,把复合材料各向异性的弹性性质考虑进去,把纵向筋条处理成为空间梁,计入梁偏心的影响,由梁的基本弹性和几何刚度矩阵出发,经过一系列变换,推导出与SABA元素相协调的新的弹性和几何刚度矩阵,从而较为精确地得到了复合材料叠层及加筋的稳定性分析结果。算例与现有的一些解析解及实验结果吻合良好。     

轴对称迭层圆柱壳高阶分析

本文把LO,Christensen和Wu提出的研究迭层板变形的高阶理论应用到轴对称迭层圆柱壳中,计算了两端简支受均匀内压或外压的迭层圆柱壳的层间应力,并与精确解做了比较.