波纹管抗扭刚度的计算

在钱伟长教授对旋转壳抗扭刚度的薄膜解的基础上,推导出U型和C型波纹管抗扭刚度的积分计算公式,指出相应EJMA标准计算公式的不足之处,给出相应的修正公式．选用波纹管试件,采用上述计算方法分别计算,并用有限元分析进行了验证．结果表明,采用积分法得到的抗扭刚度,与有限元分析结果几乎完全一致;采用EJMA标准计算的结果比前两者低很多;而其修正公式得到的结果与前两者较接近。     

波纹管扭转固有频率的分析计算方法

该方法将波纹管考虑成一个具有相同扭转刚度和质量的等效直管,取波纹管平均半径为直管半径,采用旋转壳的分段积分法计算波纹管的扭转刚度,分析该直管的扭转振动模型．采用有限元法进行波纹管的特征值分析,并用其得到的波纹管扭转固有频率结果来验证上述分析计算方法,结果证明了该分析计算法的有效性与准确性。     

预应力钢网壳中预应力的研究和应用

本文进行了预应力扭网壳计算理论的研究，给出了预应力壳单元刚度矩阵，提出了刚度聚合法概念。结合在广东已建成的三项工程实践，探讨了预应力作用于网壳所产生的效果，预应力扭网壳索力优选，预应力损失以及支座变化对网壳的影响。给出了支座约束刚度计算公式。     

半圆弧波纹管的计算──细环壳理论的应用

本大利用前文［２］所述细环壳的一般解计算了半圆弧波纹管在轴向力和内压作用下的变形和应力分布，并和 Ｃ． Ｅ． ＴＵＲＮＥＲ—Ｈ． ＦＯＲＤ（１９５７）的实验结果进行校核，证明即使在 ａ／Ｒ≈０．３时，细环壳理论仍基本可用。 本文根据计算结果，提出了有关刚度和应力的设计公式。     

碳纤维波纹管弯曲刚度的测量及有限元分析

飞轮存储动能正比于其转动惯量和角速度平方,使用碳纤维复合材料可有效提高转子线速度,而通过波纹管连接圆筒的多节式飞轮转子设计,不仅便于增大转动惯量,而且考虑到波纹管弯曲刚度对转子固有频率的影响,可实现在较低转速下过临界,增大工作转速范围。该文针对渐变铺层的碳纤维波纹管,通过轴向施力法测量其静态弯曲刚度,建立对应的有限元模型,计算不同载荷下线性和考虑几何非线性的弯曲刚度,并模拟不同下铺层的弯曲刚度。研究结果表明:波纹管弯曲刚度与载荷是非线性关系,载荷较大时测量值与理论值数量级一致,弯曲刚度随铺层数增多、轴向铺层比增加而增大,且受铺层次序影响。     

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。     

考虑电磁刚度时水轮发电机定子系统的振动

本文确定了水轮发电机定子系统的双壳模型．将梁函数组合法应用到求解双壳系统的固有特性,得到了双壳系统有电磁刚度项时的固有频率和振型．计算了额定对称运行状态下定子系统有电磁刚度项时的固有频率,给出了电磁刚度项对定子系统固有频率的影响．     

正高斯双曲空腹扁网壳连续化模型的等效刚度

对由正交拱架组成的正高斯双曲空腹扁网壳进行分析,探讨了基于连续化计算模型的拟壳分析法,给出正高斯双曲空腹扁网壳的等代薄膜刚度和弯曲刚度的表达式,按弹性小挠度薄壳理论进行分析,建立了正高斯双曲空腹扁网壳的基本方程式.     

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     

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.     

变厚度U型波纹壳大挠度问题的摄动解

工程上广泛应用的Ｕ型波纹壳大多具有两个特点：１）液压成型，２）环板变形远大于环壳变形。本文针对这两个特点，取环板厚度按半径的幂函数规律变化，引用小参数摄动理论，求得了变厚度环板大挠度问题的各级摄动解。然后应用圆环壳的一般解，与环板的各级摄动解相连接．得到变厚度Ｕ型壳大挠度问题的非线性解；算例与已有的实验相吻合，它表明，考虑变厚度和几何非线性因素很有必要。     

样条有限点法分析弹性地基上的扁壳

本文利用样条有限点法分析了符拉索夫地基上的扁壳,建立了符拉索夫地基上扁壳的刚度矩阵,并附有算例。大量计算表明:这个方法不仅计算简便,而且精度高,实用性强,可用小机或微机解大题,符合我国国情.     

网壳结构设计的支座刚度包络方法

提出支座刚度包络方法以满足网壳结构设计要求.在上部网壳、下部钢筋混凝土结构设计同时进行的条件下,该方法可以快速、偏保守地完成网壳的设计.工程算例验证了该方法.     

薄壳后屈曲分析的载荷——位移交替控制法

采用非线性杂交应力元分析了薄壳后屈曲问题.根据薄壳屈曲路径的特性,文中提出了一种交替使用载荷、位移参数确定屈曲路径、临界载荷的数值计算方法.在不破坏原有刚度矩阵的前提下,编制了后屈曲分析的计算程序,实例分析表明了这种方法的有效性.