周边简支硬夹心夹层圆板弯曲变形研究

推出了硬夹心圆形夹层板的弯曲方程,引入ω和f两个函数将方程解耦,得到变量独立的基本方程.在此基础上给出了硬夹心夹层圆板在周边简支边界条件下,承受横向均布载荷时弯曲的解析解.此外,分析了芯层具有不同弹性模量时本文硬夹心的解与Reissner软夹心解之间的关系,并与商业软件计算结果进行对比,发现本文解与NASTRAN有限元解有较好的吻合度,芯层变软时与软夹心解有很好的一致性,说明本文的理论方法对夹芯板具有更为广泛的普适性.     

单向加劲矩形板面内振动特性分析

采用能量法研究典型边界条件下加劲矩形板的面内自由振动特性。将矩形板、加强筋沿交界面切开,分别采用平面应力理论和欧拉梁理论建立其面内振动的总能量方程,利用第一类Chebyshev多项式构造矩形板的位移试函数,由Rayleigh-Ritz法得加劲矩形板的面内振动特征方程。数值结果表明,本文方法收敛性好,并用本文解验证了有限元软件ANSYS结果的精度。本方法具有计算简单的特点,可以得到任意阶次的固有频率。最后分析了加强筋宽度与板宽比值(b_0/b)对加劲板无量纲固有频率的影响。     

四边简支CLT板的动力特性分析

将制作CLT(正交胶合木板)的每层木板视为正交各向异性材料,从三维弹性力学基本理论出发,研究CLT板的自由振动问题。首先确定在整体坐标系下刚度系数与工程弹性系数的关系,导出单层正交异性板的自由振动方程,然后由CLT板上下表面的界面条件,建立状态传递方程,求得任意厚度CLT板的频率方程,数值结果与有限元软件Abaqus进行了对比,显示出很好的一致性。详细分析了层数、宽厚比以及长宽比对CLT板各阶固有频率的影响。     

不同边界条件剪力键式空腹夹层板固有频率的计算

作为楼盖结构的剪力键式空腹夹层板在工程中有不同的边界条件,本文导出周边固定和两对边固定、两对边简支两种边界条件的剪力键式空腹夹层板横向自由振动的固有频率计算公式.将剪力键式空腹夹层板中的上、下肋及剪力键组成的刚架用相应的等效梁代替,因此计算模型为板和交叉梁系所组成的整体结构.应用能量法计算其横向振动的固有频率,先计算交叉梁系和板的最大位能及交叉梁系、板和剪力键的最大动能,然后由能量函数残数最小条件导出相应边界条件的剪力键式空腹夹层板固有频率的计算公式.如果令剪力键质量等于零,应用本文公式也可计算相应边界条件的带肋板类型的各种其它工程结构的固有频率.     

矩形双层索网的非线性自振

非线性自振特性的研究对于矩形双层索网在风荷载作用下的响应分析具有十分重要的意义.研究了矩形双层索网的自由振动.在考虑温度变化的基础上,建立了矩形双层索网非线性振动控制方程,采用Galerkin原理及L-P法求出了矩形双层索网非线性振动的近似解,并得到了索网层间接触力的近似解.结合算例讨论分析了温度、线性强化、振幅等因素对矩形双层索网非线性振动的影响,为矩形双层索网的抗震设计提供了理论依据.算例表明,矩形双层索网固有频率随着温度的升高而减小,其振动具有较强的非线性,自振频率随着振幅发生变化,其非线性振动呈现"硬弹簧"特性,非线性自振频率高于线性频率,线性强化状态时的非线性振动自振频率低于在线性弹性状态时的非线性振动自振频率.     

考虑高阶剪切变形硬夹芯夹层板弯曲研究

基于指数型高阶剪切变形理论分析硬夹芯夹层板的位移模式,并考虑了面板的抗弯刚度,应用广义虚位移原理推导了硬夹芯夹层板的基本方程。详细研究了横向载荷作用下四边简支的硬夹芯夹层板的弯曲,对比计算了夹芯刚度变化对计算结果的影响,并与基于一阶变形的Reissner理论和邓宗白等修正硬夹芯模型进行了对比。探讨了中面法线变形后的形状和厚度方向剪应变分布情况,由于文中考虑了高阶剪切变形,从而提高了研究精度。     

双参数地基板动力问题的等参元分析

采用双参数地基模型和基于Mindlin板理论的八结点等参单元,根据Hamilton变分原理,推导了弹性地基上弹性板动力分析的有限元公式,将地基效应和板面质量分布归并到板的刚度矩阵和质量矩阵中,采用边界元法考虑板域外地基变形的影响.分析了四边自由矩形板的自由振动和强迫振动,计算的自由振动固有频率与实测结果相近,发生共振时板的强迫振动动力响应达到峰值,在给定的阻尼比条件下,无阻尼的稳态响应与有阻尼的稳态响应趋于相同,阻尼能够显著降低板的共振响应.     

基于广义混合元的加筋圆柱壳振动特性分析

采用有限元位移法分析加筋圆柱壳的自由振动特性问题是主流的方法,但大量试验和数值实例表明：位移元模型会导致模拟刚度偏硬,从而使得结构固有频率结果不够精确。针对这一现象提出了柱坐标系下的广义混合变分原理,并建立了相应的非协调广义混合元的无阻尼自由振动方程。通过合理地调节参数,使得非协调广义混合元的刚度矩阵比非协调位移元的刚度矩阵柔和。实例分析表明,在有限元网格模型一致的情况下,结构的固有频率结果更加准确。     

非饱和地基上多层矩形板稳态响应解析研究

采用积分变换法和消元法求得了非饱和地基受任意竖向简谐荷载作用下的稳态响应积分变换解。同时对四边自由多层矩形薄板提出了带有补充项的双重余弦级数通解,并与地表竖向位移的级数展开式相结合,建立了地基和矩形板的协调方程,再联合矩形板的控制方程和边界条件,构成了非饱和地基上四边自由多层矩形薄板稳态振动的解析方程组。选取非饱和土体参数和矩形板参数,利用该方程组,求解了竖向稳态荷载作用下该地基板的接触压力幅值、板挠度幅值以及板弯矩幅值,分析了非饱和地基参数对矩形板稳态响应的影响规律。     

非饱和地基上多层矩形板稳态响应解析研究

采用积分变换法和消元法求得了非饱和地基受任意竖向简谐荷载作用下的稳态响应积分变换解。同时对四边自由多层矩形薄板提出了带有补充项的双重余弦级数通解,并与地表竖向位移的级数展开式相结合,建立了地基和矩形板的协调方程,再联合矩形板的控制方程和边界条件,构成了非饱和地基上四边自由多层矩形薄板稳态振动的解析方程组。选取非饱和土体参数和矩形板参数,利用该方程组,求解了竖向稳态荷载作用下该地基板的接触压力幅值、板挠度幅值以及板弯矩幅值,分析了非饱和地基参数对矩形板稳态响应的影响规律。     

附加集中质量正交各向异性双向连续板结构振动分析

分析了附加集中质量正交各向异性双向连续板结构的振动特性,通过有限傅立叶变换将双向多肋板振动微分方程的解改写为级数形式,通过解附加方程组的方法解出肋梁的约束力和约束力矩与板的相互作用,将其代回原方程得出多肋板的自由振动解,从而可以得到仿真试验模型。     

阻尼夹层板的振动特性分析

为考察阻尼夹层板能否有效而经济地减小厂房的振动,本文从理论上建立了阻尼夹层板的振动方程,并由此分析结构参数变化对板减振效果的影响.本文结论对实际工业厂房减振设计具有一定的参考价值.     

钢筋混凝土蜂窝型空腹夹层板固有频率的计算

针对周边简支及周边固支条件下的钢筋混凝土蜂窝型空腹夹层板,利用Reissner夹层板理论及Hamilton变分原理推导其固有频率计算式.利用SAP2000建立了蜂窝型空腹夹层板周边简支、周边固支、柱支承条件下的有限元模型.分析表明,周边简支、周边固支计算结果与有限元分析结果吻合较好,证明了所推导公式的正确性.周边简支计算结果与柱支承有限元分析结果误差较小,可用周边简支计算式近似计算柱支承条件下蜂窝型空腹夹层板的固有频率.     

两端固定条件下索张力实用计算公式

针对基于弦振动理论给出的公式的不足,提出了用前六阶固有频率计算索力的实用公式,用二分法求解了支座为固支的梁的自由振动频率方程,给出了ζ—ηn曲线,通过拟合给出了用各阶固有频率计算索力的公式,从而完善缆索索力的计算。     

双向密肋空腔楼板的声振性能理论分析

文中采用拟夹层板法将双向密肋空腔楼板简化为夹层板模型,根据弹性理论建立双向密肋空腔楼板的力学方程;采用Hamilton原理建立双向密肋空腔楼盖在空气声场中的声振模型,使用Rayleigh-Rizz方法建立Lagrange声振动方程,并对受简谐激励作用下双向密肋空腔楼板在声场内的声压值求解及验证。     

国际期刊导读

运用第三阶剪切变形理论对具有部分分布质量的反对称层合矩形板进行强迫振动分析 对具有分布质量的层合板进行了强迫振动分析。分析了均布P0e^iωex^t激励作用下矩形组合板的横向动力响应。依据第三阶剪切变形理论对简支矩形板应用了Hamilton法则。采用双重Fourier级数对板位移进行假定。同时说明了质量部分的尺寸和位置,频率和质量比对板的影响。将分析结果与其他文献对无加载板的自由振动的分析结果进行对比,分析表明：具有很好的一致性。     

栅格三明治板的小挠度弯曲变形

通过横向刚度等效的原则,将金字塔形栅格转变成连续化模型,并通过其刚度常数的推导,使其转变成均匀夹层板,应用Reissner夹层板理论,得到其弹性小挠度下的基本方程,并就简支板为例,得到其解析解,通过与有限元分析进行比较,两者结果吻合良好。     

采用高斯径向基函数和一阶剪切变形理论分析普通复合材料叠合板的固有频率

采用高斯径向基函数和一阶剪切变形理论对普通复合材料叠合板的固有频率进行了计算。采用几个数值计算案例来说明此法的收敛性和准确性。结果发现:当采用形状参数c=1·7×NS(NS为每一侧的节点数)计算固有频率时,收敛速度最快,而且与现有文献中的结果一致。这同时也证明了采用高斯径向基函数对普通复合材料层合板进行振动分析的高度准确性。     

求解弹性地基上带裂纹Reissner板的新方法

本文从考虑横向剪切效应的Reissner理论出发,导出了Winkler地基上两对边简支、另两对边自由的矩形板在自由边界上受单位集中弯矩作用时的Green函数,并以此作为基本解,应用边界积分方程的方法求得了Winkler地基上两对边简支、另两对边自由,在垂直于简支边的对称线上有穿透裂纹的Reissner板受均布载荷作用时的应力强度因子,同时对若干结构参数和材料参数对于应力强度因子的影响进行了分析。计算表明,本文的理论推导是正确的,数值结果是可靠的。     

Timoshenko悬臂梁自由振动特性的近似分析方法

本文讨论了用模态摄动法分析Timoshenko悬臂梁的自由振动特性。Timoshenko梁是目前较为流行的梁模型之一,Timoshenko梁方程一般较复杂,很难给出解的解析形式。利用模态摄动法,将Timoshenko梁方程转化为一组非线性代数方程组的求解,不仅可以简化计算过程,而且计算结果具有较高的精度,对任意边界条件下的Timoshenko梁都适用。通过算例,讨论了剪切变形和转动惯量对悬臂梁的固有频率的影响。