圆薄板在复合载荷作用下的非线性振动问题

采用摄动变分法，取圆薄板的中心最大振幅为摄动参数，对在复合载荷作用下的圆薄板的非线性振动问题进行了研究，一次近似得到了圆薄板的线性固有频率，二次近似得到了静变形状态下的非线性固有频率．     

具有压电元件圆薄板传感器的非线性弯曲

为解决在作用电压和机械力的耦合载荷作用下具有压电元件圆薄板传感器的非线性弯曲问题,基于VonKarman薄板非线性理论和压电本构方程,导出具有压电元件圆薄板传感器非线性弯曲控制方程.利用修正迭代法得到在机、电载荷共同作用下轴对称圆薄板的载荷、挠度和电压的关系式.通过算例分别讨论机械载荷和作用电压的变化对圆薄板弯曲变形的影响,结果表明:通过改变压电元件作用电压的大小和方向,可以有效地控制圆板的曲变形.该成果对具有压电元件圆薄板传感器弯曲变形控制具有一定的理论指导意义.     

受热双层金属圆板的非线性振动

研究了双层金属圆薄板在静态均匀变温下的轴对称非线性自由振动问题。通过对双层板坐标参考面的选择,建立了其与经典vonK rm n单层板理论相似的控制方程,而后借助于计算机代数系统Maple进行摄动变分求解,获得了受热双层板非线性振动频率与振幅间特征关系的三次近似解析解,并绘出了不同加热温度下的幅频曲线。得出受热双层板的振动呈现硬弹簧特性,且升温使板的振动频率降低,降温使其升高等结论。该文的方法极易推广到单层和多层受热薄板非线性振动的分析。     

通过“单体检验”的中厚板—薄板单元体及其在动力特征值问题中的应用

本文给出了一种考虑剪切变形的任意四边形板弯曲单元体,它以“自由公式”的形式通过“单体检验”.因此,收敛于精确解,所有关于变形的量都可用横向挠度W 表示出来.剪切变形与板厚平方成正比,随着板厚的减小,能自动趋于薄板理论的结果.这种单元体应用于中厚板、薄板分析不会出现“闭锁”等困难.用于规则、不规则形状的中厚板和薄板动力特征值问题,都可以得到很好的数值结果.     

圆薄板在非对称分布载荷作用下的大挠度问题

本文首先导出圆薄板非轴对称大变形问题的位移基本方程及边界条件。利用Fourier变换和摄动法将非线性位移方程线性化,得到了近似边值问题。作为算例,文中研究了圆薄板在较复杂载荷作用下的大挠度问题。     

组合悬臂板的非线性振动响应

为研究电机升高片,发动机凸肩叶片的非线性振动特征,将其简化成组合悬臂板模型,应用弹性薄板理论,推导出考虑阻尼、几何大变形的三个互相耦合的非线性振动微分方程.再使用Galerkin法获得广义坐标中的非线性方程组,采取Runge-Kutta数值分析方法获得了组合悬臂板非线性振动响应和幅频特性曲线.结果表明:由于几何非线性因素对系统的影响,非线性的振动响应小于线性振动响应;非线性共振频率大于固有频率,但仍在组合板各阶固有频率附近;非线性幅频特性曲线具有多值性和跳跃性,其形状与激振力大小有关.     

球头弹丸低速冲击下薄板大变形的理论计算

为研究球头弹丸低速冲击下薄板塑性大变形的现象,结合弹道冲击试验,对球头弹丸低速冲击下薄板的变形模式进行了分析.在此基础上,根据球头弹丸低速冲击下薄板的变形特点,基于刚塑性假定,采用动力学方法结合应力波传播理论提出了确定靶板隆起变形区大小的计算方法,通过将球头弹丸低速冲击薄板的过程分为隆起变形和碟形变形2个阶段,利用能量守恒原理建立了球头弹丸低速冲击下薄板塑性大变形的理论计算模型,并与本文及相关文献试验结果进行了比较.结果表明:理论计算得到的隆起变形区大小以及靶板最大变形挠度均与试验结果符合较好,工程上可利用所建立的理论计算模型对球头弹丸低速冲击下薄板的塑性大变形进行合理的预测.     

SMA增强层合板的热屈曲问题的FEM分析

基于Von Kanman的非线性薄板理论和虚功原理,给出了分析SMA纤维增强复合材料板热屈曲及后屈曲的有限元的基本公式,并通过一些数值计算,分析SMA复合材料板的热屈曲和后屈曲问题,研究结果表明,SMA能够抑制复合材料板热屈曲的发生及减小热后屈曲变形。     

非均布面内变温下环形薄板的热屈曲

本文研究了内外周边完全夹紧的各向同性环板在面内非均匀温度场作用下的热弹性稳定性问题。由薄板大变形理论建立了环板热屈曲问题的数学模型,并简化为一个偶合的二阶非线性常微分方程边值问题,重点讨论和求解了非线性方程在其平凡解处的线性化问题,得到了反映环板失稳特性的临界温度曲线。在给定几何参数下,数值计算表明这些曲线是非常近似的直线;当温度分布均匀时,临界曲线退化为一些临界点。     

圆板非线性问题的一种近似解

本文对圆板非线性问题提出了一种近似解,给出并证明了计算量小、程序简明、精确度较高的迭代程序,求解了圆薄板周边固定在均布载荷下的大挠度的二次近似解。其结果更逼近于实验值。     

巧解砂岩分类三角图

在充分对比砂岩等边三角形和等腰三角形两种分类方案投点图的基础上,尝试从两种不同的思路对砂岩三角形分类方案投点图计算模型进行了推导,即直线方程推导模型和相似三角形推导模型,提出了更为简单的砂岩分类三角图投点计算模型。该计算模型只与石英和岩屑的含量有关,而与三角图本身的形状(等腰或等边三角形)没有直接的关系。再根据Microsoft Excel所提供的逻辑函数建立了砂岩类型的自动识别模型,使大数据量砂岩的分类统计变得更加准确而快捷。最后通过对大数据量储集砂岩骨架组分的定量实例研究,验证了所建立的砂岩分类自动识别模型,以及砂岩分类三角图投点简化计算模型的良好效果。     

时滞惯性流形在三维壁板颤振数值分析中的应用

应用时滞惯性流形(IMD)对三维壁板颤振问题进行了数值分析.采用von Karman几何大变形理论和一阶活塞理论分别描述平板变形和气动力,由此给出了系统的非线性偏微分控制方程;采用基于IMD的非线性Galerkin方法,将控制方程的解投影到由其线性算子的特征函数所张成的完备空间内,并截取有限阶模态来逼近真实解,从而将原无穷维动力系统近似为有限维动力系统;根据IMD思想,构造了反映高、低阶模态关系的时滞表达式,使得在数值模拟过程中无需通过复杂数值积分即可直接获取高阶位移分量,从而降低了系统维数,缩减了计算量;对系统的平面稳定、屈曲失稳、极限环振动和非简谐周期振动进行了详细分析,求取了平面稳定区域边界.与传统Galerkin方法(TGM)的比较表明,IMD能够达到TGM的计算精度,并使计算时间缩减了7%~11%,说明IMD具有高效、省时的特性,可广泛应用于多自由度耗散型动力系统的求解.     

简支边直角三角形正交异性板挠度近似计算

根据虚功原理 ,应用Ritz方法 ,推导出简支边直角三角形正交各向异性板在横向载荷作用下的挠度二级近似计算表达式 ,分别给出了均布荷载和集中荷载作用下的近似计算结果 ,并由此算得当材料为各向同性时等边直角三角形形心处的挠度值     

组合结构波纹管膜片非线性大挠度分析

采用连续化方法在非线性大挠度理论的基础上,对应用于干气密封系统中的扁圆锥壳-圆弧-圆环板组合结构波纹管膜片进行了非线性大变形理论分析,根据板壳理论的修正迭代法对其进行了数值计算,对外周边固定,内周边自由的组合结构波纹管膜片进行了求解,同时通过二次近似解分析波纹管扁圆锥壳部分不同倾斜角的斜边的波形在圆弧最大挠度处的膜片非线性承载能力,并且在同一波形的基础上分析了波深、圆弧半径等参数在圆弧最大挠度处的膜片承载能力.随着组合结构波纹管膜片倾斜角的增加,膜片的挠度非线性增大,随着组合结构波纹管膜片的矢高的增加,膜片的挠度非线性增大,随着组合结构波纹管膜片的圆弧波长变长,膜片的挠度非线性增大.     

大型水轮机中矩形加筋开孔板的弯曲问题

本文采用一般组合结构的加权残数法研究矩形加筋开孔板的弯 曲问题.首先,将矩形加筋开孔板分成若干个板块和梁段的组合,并分域选用板方程的齐解与三角函数来构成试函数;其次,利用协调条件进行边界配点和协调配点,再依据最小二乘法使问题得到圆满解决.     

可渗透弹性悬臂梁式薄板横向绕流变形分析

采用相容拉格朗日-欧拉法,求解可渗透弹性悬臂梁式薄板在理想流体横向绕流下的小变形问题。通过具体算例,分析了流速、板的几何尺寸及渗透参数对可渗透弹性悬臂梁式薄板挠度、应力大小的影响。假设弹性薄板的孔很小且均匀分布,不会对其弯曲刚度及外部流场产生影响,忽略小孔所造成的阻力。根据弹性薄壳理论和接触面动力学方程得到可渗透弹性梁式薄板的变形方程。利用线性渗透关系式及质量守恒定律求解薄板的阻滞压力。采用泰勒展开方法得到挠度函数和引起薄板变形的流体势函数待定参数的方程式,解方程求出待定参数,即得到薄板横向绕流发生小变形的挠度,进而可求出应力分量。     

Geometric characterizations for variational minimization solutions of the 3-body problem

For any given positive masses it is proved that the variational minimization solutions of the 3-body problem in ;3 or 2 are precisely the planar equilateral triangle circular solutions found by J. Lagrange in 1772, and that the variational minimization solutions of the circular restricted 3-body problem in 3 or 2 are also planar equilateral triangle circular solutions.     

纸张大变形非线性有限元分析

根据虚功原理和薄板度理论,对纸张在自重作用下的静动力学特性作了非线性有限单元法数值建模。就纸张大变形问题给出了几何非线性增量格式更新拉格朗日描述,编制了2D有限元计算程序,并采用Newton-Rephson迭代法对送纸过程中纸张的大幅弯曲垂落进行数值分析。计算结果表明,此法计算量小、精度高,二维结果优于一维结果,与实测值相当吻合,适用于分析纸张的机械特性。     

基于S-R和分解定理的无网格法在功能梯度板中的应用

为了研究功能梯度板的非线性变形问题, 以 S-R 和分解定理为基础, 从虚功率原理出发, 结合更新拖带坐标系法、无网格 Galerkin 法, 推导出用于求解三维几何非线性问题的离散方程. 利用 MATLAB 编写无网格法程序, 对功能梯度板的非线性弯曲问题进行求解, 并研究板的体积分数指数和宽厚比对板弯曲的影响. 将计算结果与已有成果进行了比较, 验证了三维 S-R 无网格法求解功能梯度板大变形问题的合理性.     

Mindlin板几何非线性分析的广义变分原理

文章采用二类变量广义余能原理对 Mindlin板几何非线性问题进行了深入研究 ,可由变分原理给出板满足变形协调性大挠度分析的所有基本方程和边界条件 ,并可将板的控制微分方程写成二阶联立形式 ,这对于定解问题的分析和有限元计算理论是至关重要的。