带环形隔板圆柱形储液罐中液体晃动的解析研究

研究了带有环形刚性隔板的部分充液刚性圆柱罐中液体的微幅晃动特性。将复杂的液体域分割为若干个形状简单的子域,分别研究各子域内液体运动的势函数。利用叠加原理和分离变量法,可得到每个子域内液体所对应的振型函数的一般解。由液体子域界面处的连续条件以及自由表面处的表面波条件,得到含有待定系数的级数方程。对方程作Fourier和Bessel展开,即可求得液体的固有晃动频率和振型函数。数值结果与基于变分原理的Galerkin法以及有限元法的结果分别进行了比较,显示出很好的一致性。     

计及液面晃动和液体可压缩影响时部分潜入水中的截面任意形状柱体的振动分析

本文研究同时计及液面晃动和液体可压缩影响时部分潜入水中的截面任意形状柱体的振动特性,以文[1]的分析为基础,进一步利用三角级数的正交完备性,将水体势函数沿柱体的外壁Fourier级数展开,导出了截面任意形状柱体在水中自由振动时的固有频率和振型函数的解析表达式,结果可借助于计算机数值求得。本文最后还给出了一个算例,分析表明,本文的分析方法对于解决一般柱体与水耦联振动的工程实际问题有着重要的应用价值。     

国家自然科学基金资助项目（11272228）

基于单集中力作用下半无限平面的应力分布公式,利用外载荷叠加原理,得到自平衡面内集中力系作用下薄圆盘的应力分布公式,通过积分计算进一步获得自平衡面内分布力系作用下薄圆盘的应力分布表达式。取切比雪夫多项式与边界函数的乘积作为容许函数,应用里兹法分别导出薄圆盘在任意面内静力荷载作用下的横向自由振动与屈曲的特征值方程,数值求解特征值方程得固有频率和屈曲荷载。与取幂级数和傅里叶级数乘积作为容许函数以及有限元结果对比验证了方法的快速收敛性和高精度。     

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。     

预张拉CFRP布增强加筋矩形板的动力特性分析

研究预张拉CFRP布增强四边简支加筋矩形板的自由振动特性。将CFRP布、加强筋、矩形板三部分沿界面切开分别进行分析,矩形板和加强筋分别采用薄板理论和欧拉梁理论进行分析,预张拉CFRP布采用弦理论进行分析,根据各界面上的应力平衡条件和位移连续性条件得到CFRP布增强加筋板的振动频率方程,计算结果显示了很好的收敛性,数值结果与有限元ANSYS的分析一致。研究表明,CFRP的加固效果随层数和预张力增加而增强。