应用基于解析试函数的广义协调四边形厚板元分析中厚板的自由振动

自从广义协调元提出以来,多种性能优异的板单元被构造且得到广泛应用,但是将广义协调元用于板的动力分析目前仅局限于薄板,该文将基于解析试函数的广义协调四边形厚板元ATF—PQ4b用于板的动力分析。该单元是将静力条件下中厚板的齐次微分方程的多项式解析解作为试函数,从而推导得到单元刚度矩阵和质量矩阵。笔者编写了相关的MATLA...     

用广义协调元分析圆筒形和箱形井塔的自由振动

钢筋混凝土圆筒形和箱形井塔是煤矿中最重要的也是最常用的建筑结构。当研究它们的振动问题时,用解析法求解自振频率十分困难,而采用通用的有限元法求解自由度数目多,收敛也比较慢。本文将平板三角形广义协调元用于分析钢筋混凝土圆筒形和箱形井塔的自由振动,求出了前十阶自振频率,其结果与用SAP93的计算值和实测值基本接近,证明了本文理论推导及程序编制的正确性,表明广义协调元与有限元相比,其优点是自由度少。精度高。程序简便以及收敛快。     

用简单高效的矩形广义协调元分析薄板的振动

本文介绍一种在薄板振动分析中很简单,而且很实用的广义协调矩形元,将其应用于薄板固有振动分析中,求解前几阶的固有频率。文中算例表明,该单元简易,程序通用,且精度高。同时,它还可以与平面应力单元组合,构成平板型壳单元,用以分析某些壳体(如柱壳、折板等)的振动,同样简单实用。     

用三角形薄板广义协调元分析开孔矩形薄板的振动

本文利用三角形薄板广义协调元分析了开孔矩形薄板的振动，其优点是自由度少、精度高、程序简便。文中算例计算出了具有内方孔的四边简支、四边固定方板的前几阶频率系数，其结果与文献［５］的结果符合良好。     

广义协调六结点平面曲边单元研究

主要运用广义协调原理,针对计算平面曲边单元的有限元算法进行了研究,并且利用点、周混合协调条件构造了三种高性能六结点曲边单元.第一、二种单元在平面直角坐标内分别采用解析试函数和完全三次多项式构造,第三种单元在六结点等参单元Q6的基础上附加广义协调泡状位移而成.这三种单元均能通过强式分片试验,并且显示了良好的计算精度和抗畸变能力.     

广义协调元方法的收敛性

本文从弹性力学平面问题理论及分区广义势能原理入手，说明广义协凋元方法的基本理论，讨论了广义协调元方法的特点；并证明了按边协调和周协调条件构造的广义协调元的解的收敛性与唯一性。     

双二次广义协调矩形元

利用广义协调法构造的双二次平面问题矩形元，经过多个例题验证，具有很好的收敛性和可靠性。为构造Ｐ－型有限元提供了新途径。     

具有旋转自由度的广义协调矩形膜元

本文根据广义协调的思想,在平面应力矩形单元双线性协调位移场中,引入附加广义泡状位移场,构造出一种具有平面内旋转自由度的矩形膜单元,它满足广义协调条件。数值计算结果表明,这种单元有很高的计算精度,而且计算量少,是一种能收敛于精确解的单元。     

扁壳广义协调曲面矩形元

本文从修正的扁壳胡海昌-鹫律原理泛函出发,引入两方面的广义协调条件(单元边界位移的积分型协调条件,膜应变与位移之间的积分型协调条件),使泛函退化为扁壳势能原理泛函,在此基础上导出一个具有二十个自由度的扁壳曲面矩形元。此单元对厚扁壳和薄扁壳都通用,不出现剪切闭锁和薄膜闭锁现象,具有良好的性能。     

弹性力学有限元分析中的平衡与协调理论

有限元分析中的单元可以遵循不同的方法构造,该文提出以单元模型的平衡性与协调性进行分类,并对弹性力学平面问题中的几种经典单元进行了分析比较,总结了协调元、非协调元和超协调元的协调性方法,以及基于解析试函数法的平衡型方法。单元的协调性理论思路包含单纯形格式协调元和非单纯形格式协调元,以及相应的非协调和超协调元格式,关注的重点是单元边界的协调。单元的平衡性理论思路包含解析试函数和权函数的高阶完备性,关注的重点研究是单元内部及边界平衡性。研究表明：针对弹性力学中平衡性和协调性要求,两类理论给出的不同单元格式各具特点,而既能保证单元内部平衡性,又能考虑单元界面协调性的单元类型给出了更精确、合理的计算结果。     

板壳结构振动特性的等效机械导纳法

针对线衔接下耦合结构振动传递难以求解的问题,提出具有普遍意义的等效机械导纳方法。以铺板与圆柱壳线衔接结构模型为研究对象,计算各结构的平均振动响应,并与实验结果进行对比,理论计算与实验测试结果一致性良好。研究表明：提出的等效机械导纳法能够有效地计算板壳耦合结构的振动响应特性,且求解过程简单,适于复杂耦合系统振动分析。     

罗茨鼓风机壳体振动模态分析

应用有限元ANSYS软件对罗茨鼓风机壳体进行动态特性分析,计算风机壳体振动的固有频率与振型,给出振型图。分析结果表明,风机壳体的固有频率高于转子系统的旋转基频,结构振动主要表现为弯曲、扭转和弯扭组合形态。通过风机壳体动态特性分析,能够预知结构设计的薄弱环节,为减振降噪与结构改型提供参考。     

厚截锥壳结构的自由振动

本文对基于Mindlin理论所导出的厚截锥壳的一阶基本微分方程组采用了子结构离散变量法,求解了这类结构的固有频率和相应的振型。文中给出了算例,其结果与试验结果和有限无法计算结果相比是令人满意的。     

MR智能阻尼器对空间网壳结构的风振抑制分析

磁流变液（MR）智能阻尼器是一种新型智能材料减振装置,可用于空间网壳结构的风振抑制。以适当方式和空间网壳结构结合即形成智能材料杆件空间网壳结构。建立了智能材料杆件有限元模型,研究了磁流变阻尼器布置方式和控制策略对空间网壳结构抗风减振的影响。将MR阻尼器设置于网壳结构径向肋杆处优于设在结构环向杆件处。不同控制策略导致不同的风振控制效果。Passive—off控制策略的风振抑制效果较差;Passive-on策略对控制结构的位移响应效果较好,而对控制结构的速度响应和加速度响应效果不佳。半主动控制策略对控制结构的位移响应、速度响应和加谏序响府均掂瑚相．针对不同风荷载作用,采用相同阻尼器布置方案和控制策略,结构风振控制效果大致相同。     

弹性圆柱壳结构振动有源控制理论分析

以两端为简支边界条件的弹性圆柱壳为研究对象,基于Donnell—Mushtari的壳理论分析了圆柱壳自由振动固有频率和结构模态,应用模态叠加方法得出圆柱壳在简谐点力激励下的响应。采用不同控制策略,对圆柱壳结构振动进行有源控制,并结合二次最优理论建立圆柱壳振动有源控制理论模型,得出不同控制策略下的最优次级力。基于所建模型进行计算机仿真,对两种控制策略下圆柱壳结构振动有源控制进行比较分析,所得结论对圆柱壳结构有源控制相关研究具有参考意义。     

布置方式对MR阻尼器在网壳结构风振抑制中的影响及规律

磁流变液（MR）阻尼器是一种新型智能材料抗风减振装置，将MR阻尼器以适当方式和网壳结构结合，形成具有智能材料杆件的空间网壳结构，以达到抑制结构风振的目的，研究了阻尼器的布置方式对空间网壳结构的抗风减振效果的影响。研究表明，阻尼器的布置方式对加入MR阻尼器后的网壳结构在风荷载作用下的减振效果具有一定程度的影响。     

任意连接平面杆系结构自振特性分析的统一模型

基于基本假定和振动理论，通过严格的理论推导建立了具有任意连接刚度的半刚性连接平面系结构自振特性分析的统一模型，在该模型中只要选取适当的连接刚度因子即可分析经典桁架结构、平面刚架结构、混合结点及半刚性连接的任意平面杆系结构的自振特性，且给出了刚度矩阵的显式形式。算例与解析解进行了比较，结果相当吻合。     

环加肋圆柱壳振动分析的复合有限条法

提出一种分析环加肋圆柱壳自由振动问题的高效半解析方法──复合有限条法。该方法可在一个有限条元内计入若干个横向加肋的影响，包含横向加肋的有限条元称为复合有限条元，环加肋圆柱天采用一系列复合有限条元进行离散。复合有限条法可按加强肋骨的实际分布情况进行计算，而不必采用将加肋的影响平均到整个壳体的方法，且可考虑肋骨偏心的影响，它是一种子结构求解技术。算例表明，复合有限条法具有良好的求解精度和很高的求解效率，与常规有限元法相比，复合有限条法大大减少了系统自由度和计算工作量，且易于程序实现，是一种分析加肋板壳结构振动问题的较理想方法。