非对称正交圆柱形薄壳岔管的应力分析

本文是针对“8.16”工程的低压内缸——在内压作用下非对称正交柱壳岔管的强度设计问题。从弹性薄壳总能量形式出发。按照“薄壳理论”一书的分析方法,探讨了弹性薄壳强度问题的泛函形式,采用有限元混合法分析弹性薄壳的混合单元的性质矩阵一般形式及边界条件。对具体工程,使用上述理论所编的计算机程序,于709机上进行了强度计算,并与实物模型电测试验进行了对比,结果是满意的。现已设计投产。     

弹性地基梁的积分变换分析与比拟

本文讨论了横向和纵向载荷作用下弹性地基梁的有关计算问题。利用拉普拉斯变换,获得了该问题的通用计算式。可以对无限长梁、有限长梁进行描述,能适应复杂载荷及各种支承条件。经适当变换,还可用于阶梯变截面弹性基地梁的求解。若轴向力为零,即变为通常的弹性地基梁的计算表达式。这样,就进一步把弹性地基梁的计算问题统一起来,为实际应用提供方便。作为应用,本文还讨论了,壳体结构近似分析中的弹性地基梁比拟方法。     

FEM-BEM耦合方法分析弹性目标的声散射问题

利用有限元耦合边界元方法,建立了无界流体中内部有填充物的弹性壳体的声散射问题计算的数学模型,其中包括内部填充物与壳体的耦合、壳体与外部流体的耦合.为验证数学模型的正确性,对水中中空及有填充物的弹性球壳的反向散射特性进行了数值计算.结果表明,在低频时,散射声场的数值计算结果与解析解较吻合.进一步使用该方法计算了一端带半球帽的圆柱壳在中空和有填充物时的反向散射特性,得出了填充物可起到变异作用.     

弹性地基上弹性支承连续梁及弹性支柱单层刚架的计算

在土建工程中的一些弹性支承的连续梁,一般往往是建筑在弹性地基上的,如用五弯矩方程式法(忽略地基的弹性沉陷)来计算这类问题,有时会发生较大的误差,但若考虑了地基的沉陷(非文克尔假定),则会使计算复杂化。对于弹性地基上弹性支柱(或高椿)的单层刚架的计算,将更是一个复杂的问题。本文作者提出了逐次渐近的计算方法。二次循环计算,即可得到相当满意之结果。这个计算方法不仅适用于一般的弹性支承上的连续梁及弹性地基上弹性支承连续深,而且也适用于弹性地基上弹性支柱(或高椿)的单层刚架。逐次渐近法可免除解算繁琐的联立方程式,使计算工作得到了一定的简化。本文收集并计算了一些有关沉陷计算所需的表格,以供设计中参考之用。     

弹性地基上圆柱壳的稳定性

对弹性地基上轴压和侧压圆柱壳的稳定性进行了分析,提出了壳体在弹性地基上的临界载荷的新算法。     

弹性地基上扁球壳自由振动的级数解

采用Fourier-Bessel级数解法,对弹性地基上周边夹支扁球壳的自由振动进行分析.壳体的挠度被展为第一类Fourier-Bessel级数,进而导出了频率方程.计算了壳体的前三阶频率,给出了n分别取0和1时的前三阶振型变化曲线,且将本文所得的级数解与精确解进行比较.数值计算表明,本文的求解方法能够满足实际工程要求.     

弹性厚圆柱壳的振动

本文提出了一个一般的解析方法,它可对任意荷载作用下具有任何类型齐次边界条件和动力边界条件的弹性厚圆柱壳的轴对称振动特性进行定值计算。轴向模态位移用福里哀级数表示,通过直接解法获得解析解,在求解中使用Mirsky-Herrmann厚圆柱壳方程。文中给出了频率的数值结果,对由厚壳理论和经典理论所预示的结果进行了比较。本文的方法也可以推广用于分析弹性厚圆柱壳的非轴对称振动和受约束的弹性厚圆柱壳的振动。     

圆柱壳开孔问题──开单圆自由孔受轴拉的光弹性实验

本文研究了一个壳体开孔的光弹性实验方法。在这个方法中,将壳体这样一个较复杂的空间问题,作为平面问题来处理,比较简单而准确地解决了壳体开孔后中曲面的应力分析问题。 文中具体对开单圆自由孔受轴拉的圆柱壳进行了应力分析工作,得到了相应的应力集中规律,验证了工作〔１〕的理论解。同时还描述了有关的实验技术和方法。 用同样的方法,可以进行圆柱壳开孔的其他受力状态和孔周边界条件的应力分析,这些工作有待下一步进行。     

弹性地基上弹性地基梁基础的边界单元分析法

本文采用边界单元法分析弹性地基上的弹性地基梁,考虑地基与基础的相互作用,计算模型较符合实际.分析了有埋深及无埋深地基梁的情况,并通过实例比较了此法与热氏链杆法、双向链杆法及有限元法等的不同,可看到边界元法计算简便,精度高,是一种切实可行的计算分析方法.     

法向均布载荷作用下弹性地基上的椭园旋转扁壳

本文利用给出的关于扁壳的假定,导出了。在弹性基础上的扁壳理论的基本方程。利用幂级数法,求解了在均布荷戴作用下,在弹性基础上的椭园扁壳的问题。最后,作为例子计算了两个壳体:一是弹性基础上的,一是非弹性基础上的。     

浅谈弹性地基梁的解析法

本文介绍了不同地基上基础梁的传统解析解法,如反力直线法、初参数法、级数解法等,以及各自的优缺点,并且详细叙述了常见的弹性地基上平面框架结构计算的半解析混合解法.本文提出了有待深入研究的问题,以期把握研究方向,有效地运用新理论、新方法解决弹性地基梁的问题.     

敷设空腔覆盖层的水下弹性球壳散射特性

研究敷设空腔覆盖层的水下弹性球壳声散射特性对探测和识别水下目标具有重要意义。利用 COMSOL有限元软件对水下弹性球进行仿真,获得目标强度的数值解,通过与理论解对比验证了该方法可用于计算水下球形结构的声散射特性。通过对弹性球壳敷设覆盖层前后的目标强度进行仿真,对比结果指出敷设空腔覆盖层能有效降低球壳的目标强度。进一步讨论覆盖层材料参数和空腔结构变化对弹性球壳声散射特性的影响,结果表明：空腔比、覆盖层厚度和损耗因子值越大,目标强度越小;与圆柱、圆台空腔相比,圆锥空腔的目标强度最低。     

冲击荷载作用下WinMer地基上横观各向同性浅球壳的动力分析

对冲击荷载作用下Winlder地基上横观各向同性浅球壳的非线性动力响应进行研究.考虑壳的几何非线性,建立适合任意边界的Winkler地基上浅球壳受冲击荷载作用下的非线性运动微分方程;通过分析冲击荷载与浅球壳之间的弹性接触效应和利用正交配点法,研究冲击荷载作用下Winkler地基上壳体中点位移响应随Winkler地基刚度、撞击物的初始速度、撞击物接触点位置、壳体几何性质的变化规律.计算结果表明:随着撞击物体初速度增大,Winkler地基上浅球壳中点的位移响应随之变大,且浅球壳体几何性质的变化会引起壳中点位移的变化;撞击作用接触点位置亦对Winkler地基上浅球壳中点位移响应的影响很大.     

弹性地基上薄壳屈曲中的非线性离散地基模型

置于非线性弹性地基上的薄壳结构是工程应用中经常遇到的结构－地基体系问题,尽管这个问题已得到广泛的研究且已有多种地基力学模型应用于工程实际中,但无一具有普遍性且能准确反映地基的任意非线性特征,因此根据结构非线性有限元理论,提出了一个模拟地基任意非线性特性的力学模型－任意非线性离散弹性地基模型,并结合置于非线性弹性地基上的薄壳结构的屈曲变形分析,验证了理论方法的有效性,精确可靠性及计算效率。     

组合弹性结构的力学分析

在冯康和石钟慈有关线性组合结构开创性工作和孙博华博士工作的基础上,将其线性问题推广到包括壳体的非线性和线性一非线性混合问题,同时细化和完善了组合结构的分析策略．具体包括以下几个方面：（i）对于线性问题,导出了三维体件、二维板件、二维壳件、一维杆件在内的组合弹性结构的控制方程;（ii）对于非线性问题,导出了体件、壳件、板件都是非线性元件的组合弹性结构的控制方程;（iii）对于混合问题,导出了三维体件（非线性）、板件、壳件、杆件都是线性元件的组合弹性结构的控制方程;（iv）对于以上3种问题（线性、混合、非线性）,发现在平衡方程中都存在高维构件对与之链接的低维构件的影响项的组合结构的重要特点;另外,再次证实组合弹性结构的正定性与单一三维弹性体的正定性是在线性、混合、非线性情形下均有区别的普遍理论．     

椭球形弹性薄壳与内部可压缩流体的耦合振动

联合采用可压缩流体的边界元法与轴对称弹性薄壳的改进多节传递矩阵法,求解内部充液的椭球壳的耦合振动。数值计算结果表明,内部充液对壳体振动的耦合作用较强;壳体厚度与扁平度不同的椭球薄壳,耦合作用强度有较大差别。     

抛物线荷载下双参数弹性地基梁的计算

采用双参数地基模型来改进Winkler地基模型,并用有限差分法求解任意线荷载下的地基梁的微分方程,得到便于工程计算的线性方程组;通过变换参数和荷载,进一步研究参数和荷载对弹性地基梁挠度的影响,探讨地基与梁的共同作用的一般规律。采用双参数的理论较Winkler模型,计算较简便,也更符合地基受力、变形特点。     

冲击荷载作用下Winkler地基上横观各向同性浅球壳的动力分析

对冲击荷载作用下Winkler地基上横观各向同性浅球壳的非线性动力响应进行研究。考虑壳的几何非线性,建立适合任意边界的Winkler地基上浅球壳受冲击荷载作用下的非线性运动微分方程;通过分析冲击荷载与浅球壳之间的弹性接触效应和利用正交配点法,研究冲击荷载作用下Winkler地基上壳体中点位移响应随Winkler地基刚度、撞击物的初始速度、撞击物接触点位置、壳体几何性质的变化规律。计算结果表明：随着撞击物体初速度增大,Winkler地基上浅球壳中点的位移响应随之变大,且浅球壳体几何性质的变化会引起壳中点位移的变化;撞击作用接触点位置亦对Winkler地基上浅球壳中点位移响应的影响很大。     

含裂纹的弹性薄园板的匀速旋转

本文对内部出现在任意位置的穿透直线裂纹的弹性簿圆板的匀速旋转问题,用弹性理论复变函数方法,进行了讨论,得到了用级数表示的复应力函数,给出了应力强度因子的一般表示式,并计算了大量的应力强度因子之值,最后,还给出了计算应力强度因子的近似式。计算结果表明,在广大范围内,由近似式计算的中、小裂纹的应力强度因子之值,与其精确值比较,相差甚微,因而可用于实际工程计算。     

钢丝网水泥椭球壳野战掩蔽工事的设计计算

本文通过对钢丝网水泥椭球壳野战掩蔽工事的设计,运用弹性壳体基本理论,把核爆荷载作用下椭圆旋转壳(一般也称椭球壳)的计算问题,归结为任意旋转壳在沿环向展成富氏级数的荷载作用下的待解方程——变系数二阶线性微分方程的求解问题,使问题得以简化,分别得出了数值解和解析解,并就壳体的边界效应以及壳体稳定性等问题做了初步探讨。同时作为一个完整的设计,本文还涉及工事方案的确定,截面设计以及加工等方面的问题。