矩形中厚板弯曲问题的双正交展开解法

恰当地选择对偶变量得出矩形中厚板弯曲问题的可分Hamilton系统.利用斜对角无穷维Hamilton算子的结构特性结合典型的力学边界条件导出了相应Hamilton算子本征函数系之间的双正交关系.运用双正交关系得到了对边简支矩形中厚板弯曲问题完备的双正交展开解.文章最后应用数值算例验证了双正交展开定理的正确性.     

三维偶应力问题的双正交关系

弹性力学的对偶求解和双正交关系已经得到了较深入的研究．当前偶应力理论已经成为一个新的研究热点,但是相对于经典的弹性力学而言,关于偶应力理论双正交关系的研究几乎很少．对于柱状结构的3维偶应力问题,提出了新的状态向量．发现了新的偶应力双正交关系．采用新的状态向量推导了偶应力问题的偏微分方程．基于分离变量法,利用两个重要的恒等式证明了新的双正交关系．3维偶应力理论的辛正交关系可以分解为两个独立的、对称的正交关系．新的双正交关系包含辛正交关系．偶应力双正交关系可以退化到弹性理论的双正交关系．新的状态向量和双正交关系为偶应力理论分离变量法和特征函数展开提供了理论基础．     

Betti功互换定理的推广及应用

本文把弹性力学的Betti功互换定理推广到弹塑性、粘弹塑性和弹性体运动状态,利用虚位移和虚速度的原理,导出了各种情况下的Betti广义互换方程。并以纯弯曲悬臂梁,压杆稳定和薄板振动问题为例。说明了广义互换定理的应用。     

各向异性材料中反平面剪切型裂纹对应力波散射的非局部理论解

利用非局部理论求解了各向异性材料中反平面剪切型裂纹对应力波散射的问题.利用富立叶变换,使问题的求解转换为对一对以裂纹面上位移分布为变量的对偶积分方程的求解;为了求解对偶积分方程,裂纹面上的位移直接展开成雅可比多项式形式.与经典理论的解相比,裂纹尖端处不再有应力奇异性出现,非局部弹性解的应力在裂纹尖端处是一有限值,从而可以利用最大应力假设作为断裂准则.     

条形域平面弹性问题与哈密尔顿体系

利用结构力学与最优控制相模拟的理论，将弹性力学势能变分原理导向部分一般 变分原理，并将哈密尔顿体系的理论引入到弹性力学与椭圆型偏微分方程之中，导出 一套横向哈密尔顿算子矩阵的本征函数向量展开解法。这种方法可广泛地用于柱形域 的课题。具体通过条形域平面弹性问题的推导与求解，表现出这套方法的特点。     

薄板弯曲问题经典理论的另一种推证

本文从三维空间的弹性理论中三类变量的广义变分原理推导出薄板弯曲问题的经典理论，从而证明了弹性力学精确理论与近似的薄板弯曲问题经典理论在能量原理上的统—．     

用功的互等定理求解三角形板的固有频率

针对具有复杂边界条件的板的弯曲和振动问题,利用薄板自由振动微分方程与薄板弹性曲面微分方程在形式上和力学上的相似性,基于虚功原理,将薄板振动问题的惯性力视为薄板弯曲问题的横向载荷,将功的互等定理用于求解动力学问题,得到薄板固有频率公式.通过设定合适的振型函数,用功的互等定理、映像法和叠加法,求出简支等腰直角三角形板和等边三角形板的固有频率.采用静力学方法和功的互等定理求解动力学问题很容易得到推广.该方法非常简单,精度较高,是求解结构固有频率的一种好方法.     

层合厚板稳定问题的精确解

本文抛弃任何假设,导出正变异性厚板和层合厚板的三维弹性力学稳定问题的状态方程。对四边简支矩形层合厚板的稳定问题,给出其统一的精确解式。此解满足弹性力学全部方程并包含正交异性体的九个弹性常数。无论层数多少,最后都归结为解三元一次联立代数方程。数值结果与薄板理论、Mindlin理论以及Srinivasand Rao(1970)的弹性力学解作了比较,精度令人满意。     

正交异性弹性板固有频谱渐近性质

根据椭圆微分算子特征值问题分析,利用偏微分方程紧算子理论及Fourier变换的方法,给出了夹支边界正交各向异性簿板固有频谱的一些重要特性,得到了弹性薄板振动频率的一个下界估计.     

边界积分方程—边界元法解柯希霍夫薄板弯曲问题(上)

本文对柯希霍夫薄板弯曲问题的边界积分方程直接法的理论与具体实施进行了探讨。在理论方面,文中首先建立了与薄板弯曲问题对应的双调和方程的位势理论,然后由广义瑞雷——格林等式出发,利用位势理论导出基本积分方程。在具体实施方面,本文对采用解析法计算边界积分、区域积分向边界的转化、“二阶奇异积分”的解析算法、角点集中力和自由角点的处理、对称性的利用等问题进行了探讨,提出了较为有效的解决方法,并获得了令人满意的计算结果。文章最后对解析方案与数值积分方案进行了比较,并得出了相应的结论。     

初始几何不平度对板的振动频率的影响

以航空等工业领域用板因制造因素所造成的初始横向小变形为背景，抽象出了初始几何不平整矩形正交各向异性板的力学模型。从理论和实验的角度研究了在四边均为简支时正交各向异性弹性薄板因初始不平整度对振动频率造成的影响。     

任意边界条件下正交各向异性薄板自由振动特性分析

以典型的正交各向异性薄板结构为研究对象,采用改进傅里叶级数方法(IFSM)对其自由振动特性进行计算分析.将正交各向异性薄板结构的弯曲位移函数表示为一种改进傅里叶级数形式,并引入4项单正弦傅里叶级数来解决边界不连续或跳跃现象.将位移函数的傅里叶展开系数看作广义坐标,采用Rayleigh-Ritz方法对其进行求解.通过对不同边界条件下的正交各向异性薄板自由振动特性进行计算,并与有限元法结果相比较,验证了文中方法的正确性和有效性.     

极正交各向异性环板的热屈曲

基于 Von Karman薄板大挠度理论 ,通过位移形式的控制方程 ,分析和讨论了极正交各向异性环板的热屈曲问题 .考察了材料弹性常数和热膨胀系数以及不同温度场对板的临界温度以及过屈曲行为的影响 ,给出了相应的数据结果     

连续系统振动特征值摄动问题的统一解法

将离散系统振动分析中的通用的矩阵摄动法推广到连续系统。采用弹性结构理论算子，对连续系统的振动特征值摄动问题进行统一描述。根据特征函数子空间缩聚法和正交分解的基本原理，推导了统一的摄动公式。该方法能同时有效地处理孤立、重及密集特征值3种不同情况。以薄膜振动和变厚度薄板弯曲振动的特征值问题为例，阐明了方法的实际应用。     

弹性地基上正交各向异性板的低速冲击响应

为了研究弹性地基上钢筋混凝土板在冲击荷载作用下的应力及位移特征,文中以弹性地基与正交各向异性板的接触作用为分析模型,采用显式有限元方法建立了弹性地基与四边自由的正交各向异性板冲击作用的分析模型,计算了弹性地基和正交各向异性弹性板的应力场及位移场。数值模拟结果表明:四边自由的正交各向异性板在冲击荷载作用下其底部受拉,顶部受压,其应力分布特征与薄板弯曲的应力分布特征相近,板中最大应力对称出现在距板底中央的1/3处;地基沉降主要出现在与板接触的有限区域内,且发生在距地基表面的0. 0～1. 2 m深度范围内。本文的计算结果可为评估弹性地基及正交各向异性板在冲击荷载作用下的安全性提供计算依据。     

关于各向异性弹性力学Stroh理论中的矩阵

以直接的方式导出了二维各向异性弹性力学的六维Stroh公式,并指出了矩阵的结构。     

二维各向异性弹性力学Stroh理论的全纯向量函数解法

利用全纯向量函数边植问题有解的充分必要条件，本文给出了二维各向异性弹性力学Ｓｔｒｏｈ理论中的几个边值问题的解答。     

波动方程Hamilton算子本征值问题的Green矩阵与本征函数系的完备性

从积分方程角度出发,研究了波动方程导出的无穷维Hamilton算子的本征函数系的完备性问题.首先计算了Hamilton算子本征值问题导出的非齐次边值问题的Green函数矩阵,其次利用Green函数法证明了无穷维Hamilton算子本征函数系的完备性.文中的方法对某些辛弹性力学模型的研究具有一定借鉴意义.     

修正偶应力理论层合薄板自由振动模型及尺度效应

通过引入各向异性的细观尺度复合材料层合板的本构方程,将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,基于虚功原理首次建立了复合材料层合板新修正偶应力理论的自由振动模型.该理论包含不同的两个材料细观参数,偶应力曲率应变不对称.但是,用于各向同性材料与原修正偶应力理论等价,为了便于工程应用,建立了只含一个细观材料参数的偶应力层合薄板理论弯曲和振动的简化模型.算例表明建立的偶应力层合薄板模型能用于分析层合板的自由振动尺度效应.     

正交各向异性薄板屈曲和受到中面力时的横向振动特征值

高精度三角形弯曲板单元用于正交各向异性薄板屈曲和振动分析，计算出不同正交异性材料、不同弹性主方向方板在不同支承条件及复杂中面力作用下的屈曲荷载及中面力大小从零到屈曲荷载时方板振动频率。