圆孔对等厚薄圆板固有频率影响的研究

首先由MARC软件对无孔与有孔的两个等厚薄圆板试件进行了模态分析，得出了前四阶固有频率的大致范围，根据该值确定实验中截止频率的取值；用敲击法测量了两试件的固有频率，并根据实验结果确定了有限元分析的单元类型与网格布局；最后采用该单元类型与网格布局对等厚薄圆板进行了系列计算，得出了圆孔大小、位置对薄圆板固有频率的影响规律，为挖孔减重提供科学的理论依据。     

圆孔对厚圆板固有频率影响的研究

首先由MARC软件对厚圆板试件进行了模态分析,得出了前四阶固有频率的大致范围,根据该值确定实验中截止频率的取值;接着由敲击法测量了该试件的固有频率,并根据实验结果确定了有限元分析的单元类型与网格布局;最后采用该单元类型与网格布局对等厚厚圆板进行了系列计算,得出了圆孔大小、位置对厚圆板固有频率的影响规律,为挖孔减重提供科学的理论依据。     

径向任意变厚度圆板轴对称横向振动频率的计算

用有限元法计算了径向任意变厚度圆板和环形板横向振动的频率,构造了三结点变厚度环形单元,使计算模型和实际结构的几何形状达到了完全一致。该方法可以方便地计算双线性变厚度、二次变厚度及其它各种复杂变厚度环形板与圆板的振动频率及振型。计算出的前几阶固有频率的精度很好。     

大挠度圆板的非线性自由振动

考虑板的非线性大挠度效应,研究了一个周边固支圆板的自由振动问题,计及静载变形对板动力特征的影响,得到了板的关于时间的非线性动力方程,并对结果进行了分析讨论。     

用动态有限元法计算加筋板固有频率

采用含有频率变量的形函数代替静态形函数求解结构的振动问题。在Przemieniecki动态有限元概念的基础上,分别构造了Timoshenko梁单元和任意四边形板单元的动态形函数阵并推得其刚度阵和质量法,应用动态有限元法计算加筋板的固有振动频率,结果表明动态有限元法比一般有限元法精度高,更适用于求解结构的动力响应问题。     

FRP夹层板固有频率分析

为了提高特种航空集装箱的运输效率,减轻劳动强度,进行集装箱箱板的改进研究,由原来的铝合金板改为FRP夹层板,并对其进行固有频率分析.借助波纹型夹心正交各向异性夹层板的控制方程组化为仅包含一个位移函数的方法,得到Z字型加强筋夹层板在四边简支条件下自由振动的固有频率.并结合实际运用有限元方法对复合材料集装箱底板进行模态分析,得到集装箱底板在其实际边界条件下的固有频率及其固有模态,提供了集装箱夹层板的设计依据.从分析结果可以看出,复合材料夹层结构的固有频率相对原均质结构固有频率有所提高,在集装箱运输及作业过程中发生共振的可能性相对降低,因此夹层结构与原结构相比具有更好的动态性能.     

含N个圆孔的正交异性板应力集中问题

应用复应力函数Ｆａｂｅｒ级数展开的方法，对于含有Ｎ个圆孔的正交异性板，给出了其应力场解，算例结果表明，合理布置孔的相对伴置，可大大降低相邻圆孔附近的应力集中。     

固支单孔圆板的有限元分析

应用八节点厚板等参元,分析了受均布载荷的固支单孔圆板的弯曲,主要计算了不同孔径下自由边挠度和固支边弯矩。     

固支各向同性圆板的横向剪切影响

应用８节点厚板等参元分析了受均布载荷的固支各向同性厚圆板和薄圆板的弯曲,重点分析了横向剪切影响。     

火力发电厂烟囱桩支圆板基础的有限元分析

用有限元程序STAAD／PRO建立了烟囱桩支圆板基础的块体有限元模，分析和研究了桩支圆板基础在对称荷下应力产生，分布和发展的情况，提出了该基础的受力机理模型。     

空腹夹层板的自振特性分析

对于钢筋混凝土空腹夹层板楼盖,采用8节点弹性块体有限元方法在点支承条件下进行了30个算例的自由振动分析,结果表明,空腹夹层板的振型与同等支承条件的实心平板类似;增加结构的总厚度可以有效提高结构刚度;表层薄板厚度对结构各阶频率的影响不大,建议表层薄板厚度不大于网格尺寸的1/25;由于质量和刚度对基频的影响是关联的,肋高和网格尺寸不是影响结构基频的决定因素。本文结论对以后工程的设计具有一定的参考价值。     

中厚板理论的适用范围和精确程度的研究

利用Reissner中厚板理论边界元、Mindlin中厚板理论有限元和三维弹性力学有限元分析了各种厚跨比的板的位移和应力,以确定利用三维理论、中厚板理论和薄板理论分析板时厚跨比的适用范围以及精确程度,为分析板时选择采用薄板理论、中厚板理论还是三维理论提供理论依据;同时也验证了采用缩减积分的Mindlin中厚板理论有限元法缓解了剪切锁死现象.     

正交异性弹性板固有频谱渐近性质

根据椭圆微分算子特征值问题分析,利用偏微分方程紧算子理论及Fourier变换的方法,给出了夹支边界正交各向异性簿板固有频谱的一些重要特性,得到了弹性薄板振动频率的一个下界估计.     

三角形弯曲板的动态有限元阻抗矩阵

用单一的阻抗矩阵的频率展开式表述三角形弯曲板的动态有限元。对直角三角形弯曲板元，建立了直到二阶的阻抗阵展开项。用常规有限元和二次动态有限元解算了一个悬臂三角形弯曲板的前六阶固有频率。     

用功的互等定理求解三角形板的固有频率

针对具有复杂边界条件的板的弯曲和振动问题,利用薄板自由振动微分方程与薄板弹性曲面微分方程在形式上和力学上的相似性,基于虚功原理,将薄板振动问题的惯性力视为薄板弯曲问题的横向载荷,将功的互等定理用于求解动力学问题,得到薄板固有频率公式.通过设定合适的振型函数,用功的互等定理、映像法和叠加法,求出简支等腰直角三角形板和等边三角形板的固有频率.采用静力学方法和功的互等定理求解动力学问题很容易得到推广.该方法非常简单,精度较高,是求解结构固有频率的一种好方法.     

含圆孔有限厚度板的三维弹性应力场分析

通过三维有限元计算来研究含圆孔有限厚度板的圆孔边缘应力场,找出了应力集中系数与板的厚度、圆孔半径之间的关系,同时还分析了圆孔边缘的三维应力约束程度和三维应力约束区域的大小.研究结果表明:离面应力约束系数在板的中面最大,而在表面为0,三维应力约束影响区域的长度约为板厚的一半;应力集中系数沿厚度的分布是不均匀的,其最大值及位置与厚度有关;有限厚度板中面的应力集中系数及其最大值均大于平面应力或平面应变的应力集中系数;对含圆孔任意厚度板的应力集中问题,按平面应力或平面应变来考虑是不安全的;Sternberg等人对含圆孔任意厚度板的应力分布及应力集中系数的近似三维求解,仅适用于厚度较小的板,当板超过一定厚度时同样也是不安全的.