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。     

正交铺设层合圆柱薄壳在外压作用下的屈曲和后屈曲

依据文献[1,2] 提供的圆柱薄壳屈曲的边界层理论,以挠度为摄动参数,采用奇异摄动方法,给出了完善和非完善、非对称正交铺设层合圆柱薄壳在侧向外压和静水外压作用下的屈曲和后屈曲分析.本文给出了多种复合材料层合圆柱薄壳的计算结果,同时讨论了铺层数对屈曲载荷、后屈曲平衡路径的影响.     

纤维缠绕圆柱壳前屈曲变形分析

应用复合材料理论,采用扁壳模型,在弯曲变形与薄膜变形耦合的本构方程情况下,同时考虑了简支和固支边界条件,对纤维缠绕圆柱壳的前屈曲进行了分析,建立了壳体在端部受均匀轴压、侧压或流体压力情况下的前屈曲变形理论,并获得了相应的数值计算结果。     

粘塑性受扭圆柱壳在外压下的屈曲

应用Ｂｏｄｎｅｒ－Ｐａｒｔｏｍ粘塑性构方程，研究受扭圆柱在外压下的屈曲问题。文中将每一瞬时的粘塑性壳体看成一正交各向异性圆柱体，进而将屈曲问题转化为一齐次线性方程的求解。本文主要研究应变率的效应，并忽略惯性项的影响。     

浸没圆柱薄壳远场辐射声场的理论预估

以薄壳振动理论和结构－流体声振耦合理论为基础,运用边界积分方程建立了浸没在无界重质流体中两端有障圆柱形薄壳的强迫振动方程。用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换方法给出了壳体位移的理论表达式,并对浸没薄壳的远场辐射声场进行了理论评估。研究结果对该类壳体的噪声和振动控制提供了理论基础。     

具有薄壳理论同样精度的圆锥壳简化解

采用新的变量转换公式，通过量级分析，略去h/R量级的小量，从而将圆锥壳有矩问题求解的基本微分方程式转换成一个二阶复常系数的常微分方程式，求解该方程式，导出了具有薄壳理论同样精度的圆锥壳的简化解，这一简化解较圆锥壳的精确解简单，无须利用复杂的贝塞尔函数，与具有√h/R精度的等效圆柱壳的解相比，其精度同精确解一样为h/R，该简化解可用于圆锥壳的边界效应，以及锥－柱，锥－锥结合壳结合处的应力计算分析。     

具有纵筋加强的圆柱壳和圆柱曲板的弹性屈曲分析

本文采用扁壳理论对受静水压力作用下的具有纵筋加强的圆柱壳和圆柱曲板的弹性屈曲特性进行了理论分析,文中讨论了纵筋尺寸和间距变化对其弹性屈曲压力的影响,并和其他理论的计算值和实验值作了比较,结果表明本文方法是正确和可靠的。     

复合材料层合圆柱壳的径向脉冲屈曲

针对无限长复合材料导合圆柱柱壳或圆环受均匀性向脉冲冲击作用下的动力屈曲，采用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程导出包含横向剪为形和转动惯量的屈曲控制方程，由四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法所得的数值结果，寻找占优屈曲模态数及对应于允许初缺陷放大值时的临界冲击速度，通过算列，讨论了横向剪切变形，转动惯量，铺层角度等因素对角铺设层圆柱壳动力工的影响。     

圆柱壳的屈曲荷载最大化设计

研究了弹性圆柱壳在任意轴对称边界条件下和受均布法向荷载作用下的稳定性优化设计问题，即极大化屈曲临界荷载。利用能量原理分析轴对称变厚度圆柱壳的分支点屈曲，将求解屈曲临界荷载变成求解广义特征值方程，使圆柱壳稳定性优化设计成为极大化最小特征值问题。算例表明了本方法的有效性。     

流体内压作用下封闭筒壳内力分析

采用无矩理论,对承受流体内压的椭圆形截面封闭筒壳作了内力分析.通过分析内力沿纵向和周向的变化曲线,指出在两端简支条件下,纵向拉压力T11为主要内力,其最大值为平错力S最大值的7倍多;在截面的中和轴附近T11为压力,远离中和轴T11转变为拉力.平错力S沿周向的分布类似于正弦曲线,以截面中和轴为界改变S的符号,这种内力分布导致截面产生翘曲变形.周向内力T22无论沿纵向还是在周向都是拉力,其变化平缓,数值与T11和S相比甚微,不会成为设计中考虑的控制因素.     

环肋加强非圆柱壳的齐次扩容精细积分法

基于齐次扩容精细积分法和傅里叶级数展开,利用周向状态向量分段传递的思想,对两端简支的环肋加强非圆柱壳承受外压作用,提出了一种新的半解析求解方法.借助Dirac-δ函数考虑了非圆柱壳和环肋之间的多种相互作用力,利用界面处相应的位移协调关系,导出了一系列相关的解式.以单环肋圆柱壳为例,将本方法算得的结果和已知解析解作了比较;还计算了端隔板封闭下椭圆柱壳在水压作用下的应力和变形,并和有限元结果进行了比较,证明了本文方法的正确性和优越性.算例揭示了椭圆度会导致壳体中的应力分布不均匀.     

圆柱壳在移动热载荷下的塑性积累分析

从安定上限定理出发，用解析方法研究薄壁圆柱壳在轴对称移动温度载荷和稳定机械载荷作用下的塑性积累失效，给出了变形机构的形式、位置、尺寸和极限载荷的解析表达式。几个算例表明，理论结果和有限元结果符合较好。     

桶状壳体在静水外压载荷下的失效行为分析

研究了在静水外压载荷作用下利用圆柱壳体几何开头的改变来提高其承载能力的问题。分析表明，随着几何参数的变化，结构的响应函数表现为不连续的非光滑性，并且壳体复合材料的失效指标随单调变化的外城市载荷值而表现出非单调性。数值计算结果表明，通过改变圆柱状壳体的几何形状及其材料分布，可使其承受外压载荷的能力有很大的提高。     

爆炸荷载作用下土埋圆柱壳动力屈曲分析

为研究爆炸动载作用下土中圆柱壳结构的动力稳定特性, 依据爆炸动载作用下土埋圆柱壳的受力特征,建立了考虑土与圆柱壳相互作用的土弹簧-柱壳计算模型,应用非线性有限元方法进行了数值计算。在圆柱壳结构动力屈曲过程数值分析的基础上,运用B-R屈曲准则判定土埋圆柱壳在爆炸动载作用下的屈曲临界荷载,并重点讨论了土层变形性质对圆柱壳屈曲荷载的影响,得到了土中圆柱壳屈曲荷载和土体弹性常数K的定量关系。结果表明,屈曲荷载随土体弹性常数的增大而非线性增大。     

接管及补强结构在外载荷下的弹性应力

对6台不同d／D比的圆筒形压力容器进行了接管外载荷作用下的试验研究，考察开孔-接管区的变形及其应力分布。结果表明，孔边的应力集中具有明显的局部性，补强圈补强结构有效地改善了筒体-接管区的应力分布情况，横向截面为危险截面。     

含内部子结构的圆柱壳振动特性研究

针对圆柱壳-内部子结构的耦合结构,采用缩聚传递函数对其解耦,再根据直接刚度法分别建立圆柱壳和内部子结构的数值模型,并结合缩聚传递函数法计算了原耦合结构的振动响应.引入坐标转换矩阵并考虑6个方向的耦合,从而保证本混合方法的计算精度.与有限元计算结果进行对比分析,验证了该混合方法的有效性.在此基础上分析了结构厚度、壳体长度...     

功能梯度圆柱壳轴对称弯曲的解析解

研究功能梯度材料圆柱壳在内压作用下的弯曲变形问题. 基于经典线性壳体理论,假设功能梯度圆柱壳的材料性质为沿厚度方向按幂函数连续变化的形式,推导出以位移为基本未知量的功能梯度材料薄圆柱壳轴对称变形的控制方程.采用解析方法求解,得到圆柱壳轴对称弯曲的解析解.分别在两端固支和两端简支边界条件下,给出圆柱壳的变形和内力的分布曲线,分析和讨论材料梯度变化参数对变形和内力的影响.结果表明,在内压作用下,两端简支和两端固支壳的变形随着体积分数指数的增加而减小.     

梁受余弦分布压力作用的解析解

以矩形截面简支梁为例，通过构造一个满足所有边界条件和双调和方程的应力函数，给出了粱受余弦分布力作用情况下相应的解析解，这为求解梁受任意分布压力作用下解的问题打下了基础．     

循环波压力下软基上大圆筒防波堤数值分析

基于忽略土骨架和孔隙水惯性效应的广义Biot固结理论的简化形式,采用前人提出的改进剑桥弹塑性动力本构模型以模拟软黏土在循环荷载作用下的变形、超静孔隙水压力累积效应,对于循环波压力作用下软土地基与大圆筒结构物耦合系统进行了弹塑性有效应力有限元分析,探讨了不同波高条件下大圆筒结构的不同变形模式以及失稳机理.计算结果初步表明:当波高较大时,大圆筒结构与地基耦合系统的瞬时位移较大,残余变形相对较小;而当波高较小时,大圆筒结构与地基耦合系统的残余位移相对较大.