冲击荷载作用下任意多边形薄板的塑性动力响应

刚塑性假定下,薄板塑性动力响应问题已有许多解答,但各自都是针对某一具体形状分别讨论的。本文首先讨论了均布冲击荷载作用下,正n边形薄板的动力响应问题。进而,讨论了更为一般的受集中力冲击的任意多边形薄板的动力响应问题。两类问题都是在周边简支的情况下讨论的,但对于其他情况的边界约束,本文的方法亦有一定的通用性.对于三边简支、一边自由的矩形板的求解,本文作了简要的说明。     

圆板在冲击荷载作用下塑性动力响应的加权余量法解

本文在文献[5]的基础上,进一步联合运用拉普拉斯变换及加权余量法中的配点法、子域法,分析圆板在冲击荷载作用下和考虑大挠度的塑性动力响应问题。     

简支圆板在冲击荷载作用下的塑性动力响应分析

采用双剪应力强度理论求解了拉压异性材料简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题，得出了塑性动力极限荷载、内力场和速度场。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力场和速度场。研究结果表明，材料的拉压强度比对动力解的影响要大于对静力解的影响，所以，根据材料的不同，选择合适的强度理论，对于更好地发挥材料的强度潜力具有重要的意义。     

滑移爆炸冲击荷载作用下矩形复合板的动力响应分析

以工程振动理论为基础建立矩形板的冲击动力学响应的粘弹性地基板数值计算模型,运用薄板横向振动的基本微分方程和三角函数级数展开法对常速运动面荷载作用下粘弹性地基板进行了分析,求得了板的动力响应的解析解,该模型能用来模拟移动冲击荷载作用于薄板时的动力反应、分析评价基板屈服状态。     

反平面冲击荷载作用下圆柱形洞室的动力响应

对无限弹性土体内圆柱形洞室在反平面冲击荷载的作用下的瞬态响应进行了探讨。用残余变量的方法结合拉普拉斯变换及其逆变换,在频域内的得到土体位移和应力一般表达式,并采用拉普拉斯逆变换的数值方法,给出了问题的数值解。在时域内分析了无限弹性土体内圆柱形孔洞在沿轴向方向的冲击荷载作用下的土体动力响应的变化规律,并将计算结果与静力情况下的作了比较：反平面荷载作用后,波向外发散传播,并沿半径方向衰减,衰减速度较静力情况下的衰减要慢,且距离波源越远二者差别越大;波到达后,该点土体的应力和位移均发生与外荷载相同的三角形变化：先增大,随后减小最后保持为零不变。     

核反应堆安全壳在冲击荷载作用下的动力响应研究

本文用时域边界元法研究核反应堆半球形安全壳结构在外部冲击荷载作用下的动力响应特性,并分析冲击波在其内部的传播过程。在计算中,从三个典型实例考察了安全壳结构的位移时间响应,得出安全壳在不同外部冲击荷载作用下的变形特性,为核反应堆安全壳的设计提供理论分析依据。     

圆板在冲击载荷下的大挠度塑性动力响应

本文将配点法与子域法相结合，求解了弹性基础上简支圆板的大挠度塑性动力中响应问题。给出板的弯矩，挠度，速度及停止运动时间表达式，了弹性基础模量对停止运动时间和板的残余挠度的影响。     

弹性地基上自由边矩形板承受冲击荷载的动力响应解析解

利用双参变量的Stockes变换^[2],给出弹性地基上自由边矩形板承受冲击荷载的动力响应问题的cc型级数的解析解,并运用钟万勰^[7]提出的对线性定常结构动力系统的精细时程积分法,以弹性地基上自由边矩形板中心承受矩形波冲击荷载为例,给出瞬态时程的数值计算结果。     

分析薄板塑性动力响应问题的一种数值方法

对于结构塑性动力响应问题,一般的是先从静态极限分析的完全解出发,假设其速度场,然后根据各种条件进行求解。本文以圆板塑性动力响应问题为例,给出一种不同的求解方法,即联合运用拉普拉斯变换和加权余量法进行分析和求解。先通过拉普拉斯变换将薄板的动力问题转化为静力问题,然后根据弯矩 M 和挠度 w 的边界条件分别假设试函数,再应用加权余量法进行求解。     

在阻尼介质中简支矩形板的塑性动力响应

本文用矩量法求解简支矩形板的塑性动力响应,分析阻尼介质对简支矩形板塑性动力响应的影响,解出了矩形板的残余挠度和终止运动时间.     

Dynamic Instability of Rectangular Composite Plates under Parametric Excitation

The dynamic instability of rectangular graphite/epoxy composite plates under parametric excitation was investigated analytically and experimentally. In analysis, the dynamic system of the composite plate, obtained based on the assumedmodes method, is a general form of Mathieu’s equation, including parametrically excited terms. The instability regions of the system, each separated by two transition curves, were found to be functions of the modal parameters of the composite plate and the position and the excited amplitude of the electromagnetic device on the composite plates. The fiber orientation, the aspect ratio and the layer numbers of the composite plates were varied to assess their effects on the dynamic instability behavior of the composite plates. In experiment, an electromagnetic device, acting like a spring with alternating stiffness, was used to parametrically excite the composite plates. The frequency and the amplitude of the excitation force were accurately controlled by the AC current flowing through the coil of the electromagnetic device. Since the excitation force was a transversely non-contact electromagnetic force, the disturbances induced by the eccentricity of the usual planar excitation force and by the geometric imperfection of the composite plate were effectively avoided. The experimental results, for the cases of twice the fundamental frequency, were found to agree well with the analytical ones. The excitation frequencies at tip of instability regions decrease as the fiber orientation increases for composite plates with [±θ2]s lamination at bending mode; while the excitation frequencies increase to a maximum at 45° fiber orientation for composite plates with [±θ2]sslamination at torsional mode. The excitation frequency at tip of instability regions decreases for higher aspect ratios and thinner composite plates.     

矩形薄板在随从力作用下的动力稳定性分析

本文用Levy法和有限差分法相结合,研究了两对边简支、另两对边为三种典型支承任意组合的六种弹性矩形薄板在切向均布随从力作用下的动力稳定性问题.通过数值计算,给出各种支承板的失稳形式及相应的临界载荷,并分析了泊松比、板的边长比对板的失稳形式及临界载荷的影响.     

爆破地震荷载作用下建筑结构的动力响应分析

建筑结构在爆破地震荷载作用下的动力响应,是爆破安全设计和建筑物防护的重要依据。以某次爆破工程实测地震波为基准输入参量,采用ANSYS/LS-DYNA构建数值分析模型,分析了4层建筑结构在不同爆破震动速度和主频下的动力响应特性。结果表明:结构的振动速度和位移均随爆破震动速度的增大而增大,结构底部的应力和应变高于上部,结构各部分振动速度随高度的增加具有不同程度的放大作用;爆破震动主频与结构固有频率越接近,结构物的振幅就越大。     

Analysis of Thin Isotropic Rectangular and Circular Plates with Multiquadrics

A computational method based on radial basis functions has been applied to the linear solution of thin plates. This meshless numerical method gives high flexibility in the analysis of irregular geometries, due to its insensivity to spatial dimension. The multiquadrics approach is used in this paper. The numerical solution is compared with Kirchhoff theory for plates.__________Translated from Problemy Prochnosti, No. 2, pp. 72 – 84, March – April, 2005.     

脉动风荷载作用下声屏障动力响应分析

针对高速铁路脉动风荷载对声屏障影响问题,基于有限元法建立插板式声屏障有限元模型进行动力响应分析。分析比较1跨和8跨声屏障模型自振特性,得出声屏障结构不会发生共振、但相邻声屏障板的振动会相互影响的结论。同时研究车速及立柱间距对结构动力响应的影响,结果表明结构最大位移和最大应力都会随车速、立柱间距的增大呈非线性增大,其中,立柱间距增大会使结构出现多个响应峰值。综合考虑分析结果、结构自重和经济因素,推荐插板式声屏障设计时立柱间距合适范围为1.6 m~2.0 m。     

冲击荷载作用下金属方板的变形与起裂分析

基于接触爆炸荷载作用下金属薄板实验,应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,分析了冲击荷载作用下固支方板和单向支承方板的变形过程、应变分布和面内位移,得到了方板的起裂位置和起裂冲量.结果表明:冲量相同时,冲击荷载作用面积越大,方板变形的范围越大,而中心挠度越小.对于固支方板,当荷载作用半径与方板一半边长之比R/L<0.32时,中心处首先开裂;R/L>0.32时,边界中点处起裂.对于单向支承方板,当R/L≤0.4时,中心处首先开裂;当R/L>0.4时,起裂位置在边界中点附近或加载区边缘附近或角点附近.当R/L≥0.35时,单向支承方板边界产生明显的面内位移,起裂冲量比固支方板提高幅度可达23.4%～112.7%.     

爆破荷载作用下埋地钢管的动态响应实验研究

爆破荷载作用下埋地管道的动态响应问题是城市爆破施工中亟需解决的课题之一,具有重要的理论和现实意义。在理论分析的基础上,通过改变药量、爆心距、管道内压以及爆源埋深中某一参数对埋地无缝钢管进行现场爆破实验,其中药量为50~200 g,每次实验改变25 g共七次;爆心距分别为2.2 m、2.7 m和3.2 m;管道内压分别为0 MPa、0.2 MPa、0.4 MPa和0.6 MPa;爆源埋深分别为0.5 m、1 m、1.5 m和2 m。结果表明:在正常工作压力下钢管内径和管壁厚度的比值越大,管道容许压缩应变值越小;管道应变与比例距离成反比,随着比例距离增大,应变减小;并得出了在实验条件下的应变峰值与爆心距和药量计算公式。     

弹性支承曲线梁在移动荷载作用下动力响应研究

为探究弹性类支座对桥梁结构振动机理的影响及进一步发展曲线梁的车致振动理论,提出一种将弹性支承曲线梁振动形式考虑为弯曲变形和刚体位移组合的方法,建立简化计算模型,利用Garlekin 法和积分变换法推导移动荷载作用下弹性支承曲线梁的动力响应解析解,并验证本文方法的正确性。通过数值算例分析弹性支承曲线梁在移动荷载作用下的振动机理,以及支座刚度、曲率半径等相关参数对弹性支承曲线梁动力响应的影响规律。研究表明：曲线梁的支座约束情况发生变化会对桥梁结构的动力特性和动力响应造成差异明显的非线性影响,其支座竖向刚度越小,桥梁动力响应越大,不可直接将其简化为刚性支承梁;小半径弹性支承曲线梁与直线梁相比,其曲率半径对桥梁动力响应的放大效应十分显著,同样不可忽略。