弹性地基中变厚度圆柱壳的轴对称弯曲

圆柱壳是工程中常用的一种壳体结构(构件),但对于弹性地基中变厚度圆柱壳的研究却较少.在等截面圆柱壳初参数解的基础上,利用阶梯折算法和传递矩阵法,研究了弹性地基中沿轴向任意变厚度圆柱壳的轴对称弯曲问题,所得公式具有简捷、统一的特点,适合计算机编程.文末给出了算例.结果表明利用传递矩阵法分析变厚度圆柱壳是非常有效的.对沿轴向任意变厚度圆柱壳,可得到满意的计算结果;对阶梯型圆柱壳,可得到准确计算结果.这种分析方法还可以进一步推广到环向加肋的圆柱壳和变基床系数的弹性地基中圆柱壳的轴对称弯曲分析.     

含口盖复合材料圆柱壳轴压屈曲性能分析

对完整复合材料圆柱壳进行了轴向压缩破坏试验,得到了圆柱壳的载荷-应变曲线和破坏载荷,试验结果表明:在轴压载荷作用下,圆柱壳的破坏形式为屈曲破坏。结合ANSYS有限元软件对复合材料圆柱壳进行屈曲分析,有限元计算结果与试验结果一致,验证了模型和计算方法的有效性。利用所建立的模型,对圆柱壳的铺层顺序进行改进设计,分析了铺层角度对开口圆柱壳屈曲载荷的影响。在开口处加装复合材料口盖进行补强,计算了不同口盖铺层方式下的柱壳屈曲强度。计算结果表明:优化复合材料叠层顺序可提升结构的屈曲载荷,开口后圆柱壳的轴向屈曲载荷大幅降低,加装口盖可使开口圆柱壳的轴向稳定性得到有效的增强。提出了一种提高含口盖的复合材料圆柱壳轴向屈曲强度的改进设计方法,为复合材料壳体的稳定性设计提供参考。     

基于强度稳定综合理论的深海潜器耐压圆柱壳极限强度的解算

通过对弹性基础梁复杂弯曲综合因子N的研究,得以应用强度稳定综合理论的解析法对弹性基础梁复杂弯曲的稳定性进行计算.由于圆柱壳轴对称失效变形的微分方程可化为复杂弯曲的弹性基础梁的微分方程,于是圆柱壳和加肋圆柱壳壳板失稳的临界应力公式也可以由此方法得出.最后通过与高强钢的加肋圆柱壳的实验结果和已有工作比较,证明了强度稳定综合理论方法在圆柱壳结构壳板稳定性计算上的适用性.     

无限长粘弹性圆柱壳中的功率流

本文利用富里叶积分变换导出了无限长自由阻尼粘弹性圆柱壳受迫振动的行波解,并分析了外载荷输入无限长粘弹性圆柱壳中的功率和功率流沿此圆柱壳的传播。比较了弹性壳和粘弹性壳中的功率流,和两种不同厚度的粘弹壳的减振效果。本文计算结果可供结构振动设计时参考。     

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.     

多层不等厚组合圆柱壳屈曲数值模拟分析

针对大型立式组合圆柱壳结构的几何特征,采用数值模拟方法分析了多层不等厚特征因素对圆柱壳屈曲临界载荷的影响.提出多层不等厚可看成是圆柱壳壳壁上的几何缺陷,在一定程度上会减弱经典圆柱壳的屈曲临界应力水平.建立数个多层不等厚组合圆柱壳的屈曲分析有限元（FEA）模型,初步分析了不同载荷工况下多层组合圆柱壳的屈曲行为,得到相应的屈曲失稳临界载荷,验证了环向应力对组合圆柱壳屈曲的影响规律.结果表明,多层不等厚特征因素可明显降低经典圆柱壳的屈曲临界载荷,其中层数和相邻圆柱壳壁厚差值对屈曲临界载荷的影响最大.     

反对称铺设的单曲率椭圆形壳结构双稳态性能研究

通过垂直于圆柱壳方向的圆柱截取反对称铺设的双稳态圆柱壳结构的方法,可得到一种新型 的单曲率椭圆形双稳态壳结构,此结构具有伸展和卷曲两种稳定状态．通过最小势能原理对双稳态 椭圆形壳结构进行理论研究,得到其卷曲半径理论解,并与有限元模拟结果进行对比来研究不同参 数,包括截取半径、圆柱壳的初始半径、铺设层数和铺设角度等对椭圆形壳结构的双稳态特性的影 响．在研究双稳态椭圆形壳结构的过程中,通过对截取半径、圆柱壳的初始半径、铺设层数和铺设角 度等参数的不同设计,可以得到其不同的双稳态形状,可指导新型的双稳态椭圆形壳结构的制备及 应用．     

有畸变存在时壳体辐射声场相似性的研究

利用相似理论,通过对圆柱壳声场的公式中关键性无量纲量进行分析,研究了由厚度畸变圆柱壳模型来预测圆柱壳原声场的问题,采取用材料的改变补偿厚度畸变对声场的影响,从而使补偿后的声场和原型的声场保持相似,本文中的研究结果为工程试验结果提供了依据。     

蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的轴对称动态响应

文章应用弹性动力学理论研究了蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的轴对称动态响应。首先,依据均匀化理论将蜂窝夹芯材料等效为均匀连续的正交各向异性材料;其次,把动态径向位移分解为准静态部分和动态部分,推导蜂窝夹芯圆柱壳动态响应的解析表达式;最后,用有限元模拟蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的动态响应,并与数值结果对比。研究结果表明,这种方法计算冲击内压作用下蜂窝夹芯圆柱壳的动态响应结果精确可靠。     

功能梯度圆柱壳弹性临界载荷预测

针对功能梯度圆柱壳的弹性临界载荷预测问题,本文提出了一种预报弹性临界载荷的半解析方法。利用薄壳理论建立了壳体耦合振动方程,运用抛物线法求解得到了充液功能梯度圆柱壳的固有频率,通过固有频率平方和内压的线性关系利用插值方法得到功能梯度圆柱壳的弹性临界载荷。通过与已有结果对比,验证了本文方法的正确性。计算了氮化硅-不锈钢功能梯度圆柱壳的弹性临界载荷、边界条件和结构参数等变化对功能梯度圆柱壳弹性临界载荷的影响。本文提出的基于内压条件下的固有频率来预报功能梯度圆柱壳弹性临界载荷的方法,相比于外压条件下的试验和仿真方法,方法简单,更易于实现。     

板壳结构屈曲分析的非线性有限元法

为进行板壳结构的屈曲分析.采用三维退化曲壳元离散板壳结构,在 TL 列式下推导了考虑双重非线性的单元切线刚度矩阵,提出采用罚单元法处理结构加载边的位移约束条件.应用所编制的程序,进行了平板、曲壳以及板式门架的双重非线性屈曲分析.对比分析表明了方法的可靠性和有效性.     

材料损伤累积在网壳强震失效研究中的应用

为在网壳结构强震分析中考虑材料损伤累积及裂纹效应的影响,编制了通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,通过标准子程序验证表明具有较高的计算精度.应用该程序对网壳结构在地震下的典型算例进行了对比分析,表明子程序具有较好的收敛性能,实现了考虑钢材损伤累积的有限元分析方法.应用该程序,并结合基于响应的动力全过程分析方法,对网壳结构在强震下的响应进行了参数研究,考察了结构失效时刻的特征响应.通过是否考虑材料损伤累积的对比表明,考虑这个因素对失效时刻的塑性发展影响不大,但可能明显降低结构的失效极限荷载,需要在分析中予以重视.     

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。     

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。     

Synthesis of nano-CaCO_3 composite particles and their application

Nano-calcium carbonate composite particles were synthesized by the soapless emulsion polymerization technique of dou-ble monomers. The composite particles formation mechanism was investigated. The effects of composite particles on the mechanical properties of nano-CaCO3-ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) composite material were studied. It was validated that the composite particles are made up of the nano-calcium carbonate cores and the shells of alternating copolymers of butyl acrylate (BA) and styrene (St). The shells are chemically grafted and physically wrapped on the surface of nano-calcium carbonate particles.When the composite particles were filled in ABS matrix, the CaCO3 particles are homogeneously dispersed in the composite material as nanoscales. The impact strength of the composite material is obviously enhanced after idling appropriate amounts of composite particles. It can be concluded that the soapless emulsion polymerization of double monomers is an effective method for nano-CaCO3 surface treatment.     

扁壳非线性弯曲的半解析摄动加权残值法

用半解析摄动加权残值法求解扁壳非线性弯曲问题 ,并采用 5次B样条函数作为试函数 .探究一种有效处理扁壳非线性弯曲问题的方法 .用该方法所得结果与已有结果相比具有较好的一致性 .该方法精度高 ,计算量少 ,适应性较广 ,且计算机程序设计简单 ,编制容易     

Synthesis of nano-CaCo3 composite particles and their application

Nano-calcium carbonate composite particles were synthesized by the soapless emulsion polymerization technique of double monomers. The composite particles formation mechanism was investigated. The effects of composite particles on the mechanical properties of nano-CaCO3-ABS （acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer） composite material were studied. It was validated that the composite particles are made up of the nano-calcium carbonate cores and the shells of alternating copolymers of butyl acrylate （BA） and styrene （St）. The shells are chemically grafted and physically wrapped on the surface of nano-calcium carbonate particles. When the composite particles were filled in ABS matrix, the CaCO3 particles are homogeneously dispersed in the composite material as nanoscales. The impact strength of the composite material is obviously enhanced after filling appropriate amounts of composite particles. It can be concluded that the soapless emulsion polymerization of double monomers is an effective method for nano-CaCO3 surface treatment. 2008 University of Science and Technology Beijing. All rights reserved.     

用截面法求解一般旋转壳体的薄膜应力

用截面法求解壳体薄膜应力的过程是简单而直观的，但该方法一般只用来求解形状简单的球壳或圆柱壳。通过分析表明，把截面法加以改进也可以用来求解母线为任意形状壳体的薄膜应力。由于壳体经向应力求解过程比较简单，本文只给出了如何应用截面法求解壳体环向应力，并举例说明了该方法在其它方面的应用。     

短程线网壳结构强震作用下的动力强度破坏

为对短程线型单层球面网壳结构进行强震作用下的动力全过程分析,研究了结构的失效机理.对40m跨的短程线型理想网壳结构和考虑初始缺陷的网壳结构进行全过程动力时程分析,考查了此类型网壳结构的动力性能和破坏形式,采用一致缺陷模态法处理初始缺陷,分析初始缺陷对短程线网壳结构动力性能的影响;对具有初始缺陷的网壳结构进行了参数影响分析,分别考查地震作用、杆件截面和屋面荷载三种因素对结构动力性能的影响,研究在不同条件下短程线网壳结构的动力失效机理和破坏模式;将研究结果与其它球面网壳结构进行了比较,验证了已提出的理论框架的合理性和实用性.