波纹管的特征值分析

基于Novozhilov薄壳理论 ,用有限元法建立了旋转波纹管非轴对称自由振动的广义特征值方程并进行了求解。选取两结点非协调曲边旋转壳单元作为波纹管的离散单元 ,并将所有相关变量沿其环向进行了Fourier展开。该方法不仅给出了子午线曲率连续变化的U型波纹管任意环向谐波所对应的特征值 ,而且对子午线曲率有突变的C型波纹管旋转壳也能很好地适应。算例结果表明 ,波纹管不存在一个最低固有频率对应的固定环向波数 ,但其轴对称振型和低阶非轴对称振型在动态分析中占绝对优势 ,高阶振型的作用并不明显。     

C型波纹管的非轴对称自振频率

C型波纹管是一种重要的柔性连接和补偿元件。为了了解波纹管的动力学特性 ,基于 Novozhilov薄壳理论 ,用有限元法建立了 C型波纹管非轴对称自由振动的广义特征值问题。选取两结点非协调曲边旋转壳单元作为离散单元 ,解决了 C型波纹管因子午线曲率有突变而在求解上造成的困难 ,将所有相关变量沿其环向进行了 Fourier展开 ,得出了任意子午线形状的波纹管在任意环向谐波时的特征值 ,并对两种端部条件下的 C型波纹管进行了特征值分析     

波纹管在任意载荷作用下的几何非线性分析

为了深入探讨波纹管的力学特性 ,基于 Sanders非线性薄壳理论 ,用有限元法对其进行了非轴对称几何非线性分析。由于选取两结点非协调曲边旋转壳单元作为离散单元 ,解决了某些波纹管因子午线曲率有突变而在求解上造成的困难。同时由于将所有物理量 ,包括非线性耦合项 ,均沿环向进行了 Fourier展开 ,并通过适当的三角恒等式将非线性耦合项处理成“伪载荷”。因此能够方便有效地解决任意子午线形状的波纹管在任意载荷作用下的几何非线性问题     

用有限元法分析非轴对称载荷作用下波纹管的应力与位移

提出了非轴对称载荷作用下计算波纹管的位移和应力的有限单元法。将波纹管离散为锥壳单元，单元之间用节点圆相连结，载荷和位移沿环向展开成傅立叶级数，这样降低了计算维数，减少了计算工作量。分析和算例表明，该方法能方便有效地用于计算波纹管的位移和应力，可为工程中波纹管的设计提供理论依据     

用有限元法分析非轴对称载荷作用下波纹管的应力与位移

提出了非轴对称载荷作用下计算波纹管的位移和应力的有限单元法，将波纹管离散为锥壳单元，单元之间用节点圆相宫结，载荷和位移沿环向展开成傅立叶级数，这样降低了计算维数，减少了计算工作量。分析和算例表明，该方法能方便有效地用于计算波纹管的位移和应力，可为工程中波纹管的设计提供理论依据。     

用有限棱柱法分析旋转壳的非轴对称温度场

有限棱柱法是一种解析与数值结合法,本文探讨了有限棱柱法在旋转壳的稳态非轴对称温度场分析中的应用,并给出了相应的单元格式.     

正交异性圆环壳应力状态的渐近分析

本文导出了另一组正交异性壳的基本方程。方程含三个复值变量ｋ１、ｋ２和，复值量的实部分别是中面的曲率变化和扭率。在旋转壳轴对称变形情况下，通过引入复值变量，方程组直接转化为一个二阶常微分方程。的实部代表子午线元素的转角。对于正变异性圆环壳，假定轴对称荷载沿径线方向接任意规律分布，得出了方程的渐近解。计算了壳中的应力和位移。     

理想刚塑性圆柱壳在轴向冲击作用下的动态非轴对称屈曲

采用包含轴向坐标ｘ和环向坐标θ的屈曲模态,通过最估模态的分析得到了理想刚塑性圆柱壳在轴向冲击载荷作用下,发生轴对称的及多种非轴对称屈曲模态时的临界速度,并进一步了临界速度与径厚比的关系。     

波纹管受非轴对称载荷作用时的非线性计算

基于小应变、中等转角的假设，用有限元法对波纹管的非轴对称几何非线性特性作了分析研究。采用三节点曲边壳元，位移、转角在总体坐标系下独立插值，并用牛顿迭代法进行非线性迭代，所有外载均按比例增加。由于在通常情况下，波纹管的角向、横向位移具有一个对称面，所以对位移和应力的周向展开采用了一种特殊的形式。     

圆环壳承受“风型”载荷时的方程及其解

根据壳体理论，采用ＨＯＢ关于旋转薄壳的基本方程，对圆环壳在承受“风型”载荷时，通过适当的变换导出了带转向点的二阶应变量方程，并求得了逼近一渐近解，此解对不同环壳参数μ值，在包含＝０的转向点在内的整个区域上都是一致有效的。用不同μ值环壳的Ｃ型波纹管作为实例计算说明了解的一致有效性。