空腹夹层板的拟板超级有限元分析

以三个广义位移的非经典板位移模式，构造了空腹夹层板超级单元，该单元在保证高精度的同时，可大大减少自由度。建立了空腹夹层板的超级有限元分析方法。     

空腹夹层板的拟夹层板分析法

本文采用拟夹层板分析法来建立空腹夹层板的基本方程，并引入二个位移函数Ｆ和ｆ来表示三个广义位移。由于假定了计算中面的存在，将基本方程简化的关于Ｆ和ｆ的联立方程组，使问题得到圆满解决。     

弯曲矩形板的广义位移解

本文引入了广义支承边的概念,给出了弯曲矩形板的广义位移解。从广义位移解可导出在各种载荷作用下具有各种边界条件矩形板的弯曲位移公式。因此,今后对矩形板的弯曲位移无需再行求解,为获得它们只需对广义位移解进行简化即可。广义位移解是编制弯曲矩形板通用程序的理论基础.     

组合空腹板架结构的连续化分析

根据钢-混凝土组合空腹板架的构造特点,提出了此结构的连续化分析方法.采用具有三个广义位移的非经典平板理论,并考虑上下表层抗弯刚度,将组合空腹板架结构连续化为具有三层构造的夹层板.得到了拟夹层板的连续化分析的相关微分方程,并推导了矩形平面周边简支条件下高阶微分组的解,得到组合空腹板架结构在均布面荷载作用下的位移、应变、弯矩、剪力的表达式.     

表层正交异性材料夹层板弯曲平衡方程及边界条件

分别根据夹层板的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论和Ｈｏｆ理论,推导出表层为正交各向异性材料夹层板的弯曲平衡微分方程,方程中包括ψｘ、ψｙ、ｗ三个广义位移．     

表层正交异性材料夹层板弯曲平衡方程及边界条件

分别根据夹层板的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论和Ｈｏｆｆ理论,推导出表层为正交各异性材料夹层板的弯曲平衡微分方程,方程中包括ψｘψｙω三个广义位移。     

变厚度夹层板的弯曲问题

以三个广义位移和夹芯厚度为基本变量,以 Ｒｅｉｓｓｎｅｒ 理论的基本假设为基础,建立了夹芯层厚度沿一个方向线性变化的三层夹层板弯曲问题的偏微分方程当令 ＝ ０ 时,方程便退化为经典的等厚度夹层板的平衡偏微分方程     

FRP夹层板固有频率分析

为了提高特种航空集装箱的运输效率,减轻劳动强度,进行集装箱箱板的改进研究,由原来的铝合金板改为FRP夹层板,并对其进行固有频率分析.借助波纹型夹心正交各向异性夹层板的控制方程组化为仅包含一个位移函数的方法,得到Z字型加强筋夹层板在四边简支条件下自由振动的固有频率.并结合实际运用有限元方法对复合材料集装箱底板进行模态分析,得到集装箱底板在其实际边界条件下的固有频率及其固有模态,提供了集装箱夹层板的设计依据.从分析结果可以看出,复合材料夹层结构的固有频率相对原均质结构固有频率有所提高,在集装箱运输及作业过程中发生共振的可能性相对降低,因此夹层结构与原结构相比具有更好的动态性能.     

变厚度夹层板的弯曲问题

以三个广义位移和夹芯层厚度为基本变量,以Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论的基本假设为基础,建立了夹芯层厚度沿一个方向线性变化的三层夹层板弯曲问题的偏微分方程。当令φ＝０时,方程便退化为经典的等厚度夹层板的平衡偏微分方程。     

夹层矩形板大挠度问题的数值解

研究了夹层矩形板的非线性弯曲问题 ,在以 5个位移分量表示的夹层板的运动方程的基础上 ,采用伽辽金法对四边简支和周边夹紧两种边界条件下的夹层矩形板的非线性问题进行了研究 ,并讨论了几何参数对板的变形的影响     

夹层板几何与物理参数对单向压缩稳定性影响

为分析夹层板几何与物理参数改变对其在均匀纵向压缩下稳定性的影响.采用三维实体单元建模,利用FEM对夹层板失稳特性进行研究.针对不同夹芯形式、不同夹芯网格的疏密程度和不同表板厚度等因素,计算比较了不同几何和物理参数夹层板在压缩载荷作用下的稳定性,得到了不同类型夹层板的临界载荷.分析了夹层板几何和物理参数对其失稳的敏感性,得出了相关参数对夹层板失稳时的敏感因子,对夹层板的功能设计具有指导意义.     

夹层圆板和夹层扁球壳非线性弯曲的进一步研究

以幂函数为试函数,用配点法计算了夹层圆板和夹层扁球壳的非线性弯曲．夹层板壳采用较精确的刘人怀模型（考虑表板弯曲刚度）,求得了夹层圆板的挠度、内力,首次求出了夹层扁球壳的上、下临界荷载．所得的结果同Reissner模型（不考虑表板弯曲刚度）的结果做了比较．提出并使用了效率较高的抛物线法计算临界荷载．     

考虑桥联影响的含分层损伤复合材料夹层板屈曲分析

基于Zig-Zag模型和Mindlin一阶剪切理论,给出考虑桥联影响的具有表板与芯体分层的复合材料夹层板屈曲分析有限元方法,并以单向受压下含分层复合材料夹层板为例,讨论了桥联刚度、铺设角、损伤区大小对复合材料夹层板屈曲特性的影响。通过典型算例的参数讨论发现,当桥联刚度达到某一特定值时,含损复合材料夹层板的屈曲临界力和模态出现跳跃,其中由局部失稳转为混合失稳模态时,其临界力的跳跃幅度最大,故若合理利用桥联刚度,设计可提高含损复合材料夹层板的抗屈曲能力。     

正交加筋复合材料夹层板的自由振动求解

均质正交加筋芯材基于一阶剪切理论,采用δ函数描述其非连续性;复合材料面板采用Kirchhoff假设,以上、下面板面内位移和结构整体横向位移为响应函数,通过哈密顿原理推导了正交加筋复合材料夹层板的动力学控制方程.采用级数解的形式近似求解了四边简支正交加筋复合材料夹层板的自由振动问题,通过夹层板固有频率数值仿真验证了理论推导的正确性.考虑复合材料面板的阻尼损耗,讨论了面板厚度、筋材薄壁厚度、高度、加筋间距对夹层板固有频率和结构损耗因子的影响规律.结果表明,当面密度相同时,改变筋材薄壁厚度或加筋间距对结构固有频率值无影响.     

芯板垂向可压缩夹层板有限元建模及声辐射性能分析

针对以往夹层板理论大多忽略芯板的垂向应变这一不足,构造了一种考虑芯板垂向可压缩变形的夹层板位移模式,并推导了相应的有限元单元及控制方程,求解了夹层板动力响应,进而利用有限元结果通过边界元法求解了一定频率范围内的夹层板声辐射功率,分析了芯板几何物理参数对夹层板声辐射性能的影响.结果表明,考虑芯板垂向可压缩变形在夹层板声辐射性能研究中是合理的,也是必要的;在一定范围内增加芯板厚度、降低其弹性模量均可减小夹层板单点简谐激励下的声辐射水平.     

泡沫铝夹芯板抗侵彻性能的数值研究

应用LS-DYNA 3D有限元软件数值研究了固支泡沫铝夹芯方板的抗侵彻性能。分析了面板厚度、芯层厚度、芯层相对密度及不同子弹形状对夹芯板抗侵彻性能的影响,以及不同撞击速度下夹芯板各组成部分的能量耗散机制。研究结果表明,增加面板厚度、芯层厚度或芯层密度均能有效提高夹芯板的抗侵彻能力;泡沫铝夹芯板抵抗锥形弹侵彻的能力最弱;在研究范围内面板吸收了绝大多数冲击能。研究结果对泡沫金属夹芯结构的工程应用有一定的参考价值。     

含损伤复合材料夹层板剩余压缩强度数值分析

综述了作者在含损伤复合材料夹层板剩余压缩强度的研究方面所取得的一些近期进展。（1）基于“Zig-Zag”模型和Mindlin一阶剪切变形板理论,推导了复合材料夹层板线性和非线性屈曲分析的有限元列式;（2）推导了材料性质与温度有关的复合材料夹层板增量求解形式的有限元列式;（3）针对具有面板和芯体间界面开裂和纤维增强树脂基体微裂纹损伤的夹层板损伤特征,分别提出了分层模型和多标量损伤模型,并推导了多标量形式的损伤本构关系;（4）建立了考虑桥联影响的具有表板与芯体开裂损伤的复合材料夹层板屈曲分析有限元列式;（5）以整体－局部变分原理为基础,提出了复合材料夹层板后屈曲分析的有限元分析方法,研究了含表板／芯体开裂损伤的复合材料夹层板的后屈曲路径,以典型结构为例,讨论了表板铺设方向,开裂面积大小,桥联刚度和结构边界支撑对含损复合材料夹层板的前后屈曲性态的影响。     

钢筋混凝土空腹夹层板整体稳定分析

多，高层建筑中的楼盖结构体系是连接各竖向抗侧力构件，在水平荷载作用下，通过楼盖起空间作用，从而形成悬臂式空间三维结构。楼盖平面内刚度是空间作用的关键。空腹夹层板是一种新型空间板片结构，它的整体稳定是刚度的重要保证，本文通过此类板的稳定分析，求出其临界荷载。     

软芯夹层圆环板的面内自由振动分析

基于线弹性体理论,得到各向同性材料软芯夹层圆环板面内自由振动的控制微分方程。采用微分求积法(DQM)对软芯夹层圆环板面内自由振动的特征方程及其边界条件在节点上进行离散,研究了其面内自由振动的无量纲频率特性。求解过程使用MATLAB编制的程序进行计算。结果表明:不同边界条件及几何参数对软芯夹层圆环板无量纲频率均有影响,同时也说明微分求积法能有效求解软芯夹层圆环板的面内自由振动问题。本文的研究为求解此类问题的低阶、高阶振动频率提供了一种简便有效的数值方法。