水中纵向加肋圆柱壳体的自由振动

以浸没于水中的弹性加肋薄圆柱壳为研究对象，考虑介质与结构振动的耦合效应，研究耦合系统的自由振动特性．基于Kennard薄壳理论、Helmholtz方程以及壳壁外表面的运动协调条件，并借助Dirac—δ函数引进肋骨对壳体的作用力，从而建立耦合系统的运动方程．通过傅氏积分变换，进而得出系统的频率方程．采用沿实波数轴搜索求根的方法，重点分析了水下无限长纵向加肋薄圆柱壳的自由振动特性．结果表明：水中无限长纵向加肋圆柱壳体内存在三个自由传播波。     

离散加筋圆柱壳体的自由振动

本文建立了离散带环筋的圆柱薄壳的自由振动微分方程式。考虑了筋的侧向抗弯刚度及在其平面内的抗弯刚度和抗扭刚度。用直接解微分方程式的方法得到了级数形式的频率方程式。此外,还得出了的平面曲杆弯曲振动微分方程式及S.Timoshenko对于圆环的几个频率公式。     

用肋加固圆柱壳体的自由振动

本文讨论了等间距用弧形肋加固的简支园柱薄壳的自由振动问题,园弧形肋是当成平面曲杆处理的,建立了以径向位移为函数的十阶微分方程式,得到了收敛甚快的用级数表示的频率方程式。以四边简支用肋加固的园柱块壳为例作了数值计算,并与较精确的结果进行了比较,其结果表明:至少是在基频时本文处理方法是与较精确的结果相差甚微的,不会影响工程计算的精确度,但是它却已大大简化了极为繁杂的计算。作为一个特例,当肋的刚度趋向无限大时(E_1J→∞),得到了中间具有刚性支承连续简支园柱壳的自由振动频率方程式。     

两端完全自由的圆柱壳体的振动分析

本文采用Flügge的壳体理论,用精确解法对两端完全自由的圆柱壳体的振动特性进行了分析,并将本文的数值计算结果与其他文献的试验和计算结果作了比较,表明本文的方法是比较精确的。     

环肋圆柱壳在静水压力下承载能力的实验研究

本文讨论了短圆柱壳壳板轴对称屈服破坏的特点。并分析和指出:按“规则”计算短圆柱壳破坏压力误差较大有一定的必然性,主要原因是没有考虑 K_2~0的影响。文中计算了个47机加工模型和26个滚焊模型。全部计算和分析表明:文[1]方法不仅在适用材料及参数的范围方面比“规则”更广,且与试验的吻合程度也好于“规则”。     

静水压力下功能梯度圆柱壳振动响应研究

基于功能梯度材料和均匀材料的物理性质和力学行为相似性,利用经典Flügge壳体理论,建立了静水压力下功能梯度材料(FGM)圆柱壳固有频率解与均匀材料圆柱壳解之间的解析转换关系,实现了FGM圆柱壳力学行为均匀化转换计算.考虑流体影响,采用波动法推导水下FGM圆柱壳耦合系统的振动方程,将数值算例与已有文献结果进行比较,证明...     

环肋圆柱壳的自由振动特性

研究了环向肋骨沿壳体轴向任意布置、无横向偏转的环肋圆柱壳自由振动特性。基于Sander壳体理论,采用Rayleigh-Ritz能量法推导出环肋圆柱壳自由振动的固有频率特征方程。经过与各向同性圆柱壳的固有频率进行对比,验证了本文研究的有效性和正确性,计算了两端简支与一端固支一端自由等不同边界条件下壳体的固有频率,分析了加肋位置及边界条件对圆柱壳振动频率的影响。研究结果表明:加肋对圆柱壳的固有频率有显著提高,两端简支边界条件下的频率大于一端固支一端自由边界条件的频率;肋骨位置对于频率的影响明显,主要表现在壳体长度与半径比值较小、壳壁厚度与半径比值较大的情况下。     

静水压力对加筋壳体振动特性的影响

采用 Flugge's 壳体理论,对两端简支环加筋壳体在静水压力作用下的振动特性进行了研究,分析了静水压力及其变化对加筋壳体振动特性的影响,探讨了内压、外压及轴向压力对环加筋壳体固有频率的影响.     

静水压力对加筋壳体振动特性的影响

采用Ｆｌｕｇｇｅ’ｓ壳体理论，对两端简支环加筋壳体在静水压力作用下的振动特性进行了研究，分析了静水压力及其变化对加筋壳体振动特性的影响，探讨了内压、外压及轴向压力对环加筋壳体固有频率的影响。     

加环筋轴对称壳体振动声辐射特性

为了研究加环筋轴对称壳的声振特性,建立了轴对称壳水中声辐射计算的FEM/BEM(有限元法/边界元法)三维模型,探索了加筋的高度、宽度、数目对轴对称壳的表面平均振速、辐射功率、辐射效率、激励点法向声强以及声场指向性的影响规律。计算方法是在有限元软件ANSYS中建模和模态分析基础上,将有关数据(网格、模态)导入边界元软件SYSNOISE中计算流体-结构耦合状态下的辐射声场特性。结果表明:随着环筋高度、宽度和数目的增大,激励点法向声强、表面平均振速、辐射效率和辐射声功率随频率变化曲线的峰彼此错开;环筋高度、宽度和数目增大时,激励点法向声强以及辐射声功率都有增加,而表面平均振速减小,因而导致声辐射效率的增加;在频率0~700 Hz内,低频时环筋高度、宽度和数目的变化对声场指向性影响规律类似;高频(601 Hz)环筋增多时对称壳尾部声辐射相对增强,而加筋处的中部声辐射相对减弱。     

水中有限长纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射

根据模态分析法,推导了水中有限长纵向加肋圆柱壳体的耦合振动方程.其中纵向肋骨的作用表现为在基本圆柱壳体流固耦合振动方程中增加相应的附加阻抗,因此壳体的振动和声辐射由壳体机械阻抗、辐射阻抗和纵向肋骨附加阻抗所决定.在此基础上通过算例对水中纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射进行了研究.研究表明,纵向加肋对水中圆柱壳体的辐射声功率影响不大,但壳体表面平均振动速度明显降低,相应的辐射效率增加.     

厚圆柱壳的非轴对称自由振动

对厚圆柱壳的非轴对称自由振动进行了分析。其中除了包含通常的薄膜和弯曲效应外，还反映了转动惯性，横向剪切变形和横向挤压的影响，文中给出了固有频率的数值结果，并对由理论和改进理论所预示的结果进行了比较。     

圆柱壳自由振动的简化计算方法

本文给出园柱壳自由振动的简化计算法——即分别按薄膜理论和纯力矩理论计算出相应的固有频率,再按“并联弹簧”概念叠加而得结果的方法。这种方法可使圆柱壳振动计算的工作量减少到相当于弹性梁横振动计算,且能得到很精确的结果。最后示出一数例计算,并与其他工作的结果作了比较。     

充液圆柱壳的轴对称自由振动

用解析法对立式充液圃柱壳的轴对称振动特性进行了研究.假定液体是非粘滞、可压缩的.初步探讨了液体的可压缩性、壳的几何尺寸对轴对称固有频率的影响,并给出了计算固有基频的近似公式.计算表明,对于常见的充液圈柱壳,用近似公式计算出的固有基频与解析值非常接近.     

圆柱壳体在移动集中荷载作用下的稳定性

考虑了横向剪切力和切向位移的影响，给出任意长圆柱壳在动荷载下的非线性稳定性方程，采用小扰动法级数展开，通过Ｌａｐｌａｃｅ变换求解，利用边界条件得出移动环荷载下的临界荷载。     

固支边界条件下脱层圆柱壳的自由振动分析

基于最小势能原理及变分法,建立了具环向贯穿脱层圆柱壳的自由振动控制方程及相应的定解条件,并应用有限差分法对控制方程进行求解．数值分析中,讨论了各种脱层参数对脱层壳固有频率的影响．结果表明,当脱层长度越大、脱层位置越深以及脱层越靠近壳的纵向对称中心时,脱层圆柱壳的无量纲线性基频及固有频率越低．     

弹性连续介质中有限长环向加肋圆柱壳的振动特性

基于Flugge薄壳理论,利用环向加肋圆柱壳中力与壳体中面位移关系,运用波传播理论考虑有限长圆柱壳两端边界条件,得到环向加肋圆柱壳结构的运动控制方程;再基于Navier-Stokes波动理论建立圆柱壳周围无限弹性连续介质的运动方程。在此基础上,通过接触面连续条件与Flugge薄壳理论基本条件,建立基于弹性介质与环向加肋圆柱壳结构耦合作用下的圆柱壳振动控制方程,从而得到弹性介质中环向加肋圆柱壳结构的自振特性参数。通过真空中普通圆柱壳、弹性介质中普通圆柱壳、真空中环向加肋圆柱壳以及弹性介质中环向加肋圆柱壳结构的振动特性分析,同时结合三维有限元仿真分析,验证了本文理论方法的正确性,研究成果可为地下管道等相关结构的抗震设计及无损检测提供理论指导。     

输送液体的层压圆柱壳的自由振动

本文应用诺沃日洛夫的壳体理论,对输送液体的层压复合材料圆柱壳的自由振动进行了分析,在分析中忽略了壳体结构的切向及轴向惯性力的影响,考虑了壳体和液体的相互作用,导出了一般情况下的频率方程。实例中对两端简支双层正交异性材料薄片组成的圆柱壳的固有频率进行了数值计算,得到了一些有价值的结果。