用Newton-Raphson法求解复合材料多层板壳大挠度非线性问题

本文在文献［１］的基础上,对复合材料多层板壳大挠度非线性问题建立了适合用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法求解的关系式。文中分析了四边简支的复合材料多层矩形扁壳,与小挠度线性理论解析解及ＡＤＩＮＡ非线性解进行了对比。结果表明,载荷较大发生大挠度时,本文的大挠度非线性解和ＡＤＩＮＡ非线性解非常接近,和小挠度解析解有较大差别     

单层倒悬链型叉筒网壳静力与稳定性研究

针对以倒悬链线作为交叉柱面准线的单层倒悬链型叉筒网壳,对其常见网格形式结构的静力与稳定性进行比较,得到了结构最佳网格形式.在此基础上,将单层倒悬链型叉筒网壳与圆弧型叉筒网壳进行了静力性能与稳定承载力对比,研究了倒悬链型叉筒网壳的稳定性,包括屈曲模态及杆件截面尺寸、结构几何缺陷、荷载不对称分布与支座约束形式等对结构极限承载力的影响.结果表明,单层倒悬链型叉筒网壳三角形网格形式结构性能最佳;该结构相比圆弧型叉筒网壳具有明显的优越性;初始缺陷对结构稳定性影响较为显著,计算时应考虑1/300跨度的初始缺陷峰值;结构对不对称荷载作用较为敏感;矢跨比为0.50时,网壳的稳定性最好,为最优矢跨比.     

大跨度球面网壳结构风力荷载间歇特性研究

针对典型大跨度球面网壳结构,在同济大学TJ-3大气边界层风洞试验室进行了刚性模型测压试验.首先,利用游程分析方法验证了风力信号的非平稳特性.其次,使用离散小波变换对其1∶200的模型结构风力信号在各尺度进行分解,得到各尺度小波系数时程曲线.为量化分析风力间歇特性,对尺度能量分布,间歇因子及间歇能量分布进行了分析和比较.研究表明:风场类型对阻力系数及Z向升力系数的平稳特性,以及对高尺度区间歇能量比率及间歇因子影响较大,而对各尺度风力系数尺度能量比率的影响均较小.各尺度下,整体阻力系数与Y向升力系数呈现正相关,而与Z向升力系数呈现负相关,并且整体阻力系数与Y向升力系数的相关性随着尺度增大而增大.     

炮弹变导弹传感器的理论探索

将炮弹改造成导弹,是现代武器发展的一个新的诱人的方向,是极具战略意义的。笔者提出炮弹变导弹的初步设想,根据攻击目标提供的信号源（如声音、红外线、气流速度等）,采用传感器将信号源提供的非电量转换为电信号,然后对输出电信号进行转换和放大,用以驱动控制系统。对炮弹进行改造,使其具有导弹的速度以及自动跟踪、自动追击同标的能力,直至摧毁目标。扼要介绍了几种传感器的工作原理、结构及信号放大电路,并提出一种新型传感器,对其工作原理及其结构进行重点阐述。     

周期弹性加强的柱形薄壳轴对称静载问题的解析解

将严格的数学方法－Ｕ变换法用于求解周期弹性加强（或简支）柱形薄壳的轴对称静载问题。得到了载荷作用处的最大挠度值,由于数学方法的严密,使得解答为解析结果,不象以往的方法是将周期弹性加强平均化为全壳弹性地基,其结果具有有一定的近似法。将所得结果与上述近似解答进行了比较,可看出随周期加强的测度增大,两种解答的相对误差显著增大。该方法还可用于求解动力问题及其它圆柱壳结构。     

刚性快轴向冲击圆柱壳动力屈曲的计算机模拟

用ANSYS/LS—DYNA对轴向冲击的薄壁圆柱壳的动力屈曲进行了计算机模拟。模拟中考虑了大变形效应。模拟结果表明:径厚比、约束条件、冲击速度、材料参数等对柱壳的对称和非对称动力屈曲有明显的影响。当圆柱壳一端自由一端固定时,径厚比R/h≤26,柱壳发生轴对称屈曲;反之,发生非轴对称屈曲。当圆柱壳一端夹支一端固定时,轴对称屈曲的范围增大,其径厚比R/h≤31,发生轴对称屈曲。当径厚比、约束条件、材料参数等不变时,随着冲击速度的增大,屈曲由轴对称变为非轴对称。在相同条件下,柱壳高度在一定范围内时,轴对称屈曲的范围随着圆柱壳高度的增加而变大。材料的塑性强化模量?屈服应力等对薄壁圆柱壳的动力屈曲也有明显的影响。     

K6型单层球面网壳整体交互耦合屈曲行为

采用有限元数值模拟,基于K6型单层球面网壳的屈曲与后屈曲性态,提出整体屈曲的判别准则,并首次从变形特征角度分析两种整体屈曲模态交互耦合的发生机理及对屈曲承载力的削弱效应。研究结果表明,K6型单层球面网壳的稳定性易受整体交互耦合屈曲影响,且可导致屈曲极限承载力的显著削弱及不稳定后屈曲;其变形模式从屈曲阶段的最低阶整体屈曲模态主导,演化为初始后屈曲阶段的整体交互耦合屈曲模态主导,及最终的次低阶整体屈曲模态主导,是交互耦合屈曲产生的原因;缺陷幅值也会影响整体交互耦合屈曲对K6型单层球面网壳屈曲极限性能的主导作用。     

板锥柱面网壳结构地震响应的动力时程分析

基于有限元法,以两纵边支承的板锥柱面网壳结构为研究对象,运用时程分析法分别计算板锥柱面网壳结构在水平地震和竖向地震作用下的地震响应,分析研究了板锥柱面网壳结构在动力作用下的位移和内力分布规律,结果表明,其竖向地震反应要大于其在水平向地震作用下的地震反应。同时分析了此结构在地震作用下的支座反力特点。在此基础之上,得出了一些有价值的结论,为板锥柱面网壳结构的应用和设计提供理论指导。     

圆柱壳受集中载荷作用的奇异解

对精确的圆柱壳方程求完备的极坐标解系是薄壳理论的一个难题。该文给出了修正的Morley方程在坐标原点具有奇性的基本解的一种构造方法,以及基于Schwartz广义函数理论的证明。并据此基本解得到了圆柱壳受集中法向载荷、集中温度载荷作用下的奇异解,这些积分形式的解的被积函数具有第二种Hankel函数和指数函数乘积的形式,容易获得数值结果。该文的计算结果与有限元数值结果能很好地符合,利用该文所提出的奇异解作为特解求解圆柱壳开孔接管支管受载荷问题,与采用Timoshenko方程的双三角级数特解相比可以不受小开孔率的限制。     

冲击荷载下单层网壳结构的整体倒塌分析

对60m跨度的K6型单层球面网壳建模,利用ANSYS/LS-DYNA对其在不同质量及速度冲击物作用下的动力响应进行大量参数化分析。提取了关键节点的位移时程曲线,针对损伤最严重的整体倒塌模式进行了研究。得出了网壳结构在冲击荷载作用下出现整体倒塌现象与冲击物动能及节点位移的关系以及冲击过程动能传递率的分布规律。研究结果表明,冲击物质量越大,使K6网壳发生倒塌所需动能越少;当冲击物作用使关键节点的竖向位移值大于临界位移值时,网壳结构会发生倒塌现象;当冲击物携带动能为临界倒塌冲击动能时,冲击过程的动能传递率最大。