地下隧道在内爆炸荷载作用下的动力响应分析

为解决内爆炸荷载作用下地下隧道的动力响应,在经典弹性理论的基础上,建立了圆柱壳在内部冲击爆炸荷载作用下的动力平衡方程,对爆炸荷载经过傅里叶展开以及对动力平衡方程的拉普拉斯变换,得到了内部冲击荷载作用下各向异性圆柱壳体动力反应问题的解析解。通过简化分析,得到了一种精度较高的简化计算方法。计算结果表明,对于圆柱壳内爆炸,挠度幅值在集中装药爆炸点的周围达到峰值;随着距该点距离的增加,挠度幅值减小,圆柱壳周围的土介质使振动产生较大幅度的衰减。计算结果可直接应用于圆柱形壳体和地铁隧道内部爆炸动力分析及地铁隧道内爆炸条件下冲击波的传播规律研究与计算。     

圆柱壳体在移动集中荷载作用下的弯曲解

本文讨论了唐奈尔(Donnell)简化圆柱壳体理论的局限性,放弃了唐奈尔的部分简化假设,考虑了横向剪切力和切向位移的影响,建立了任意长圆柱壳体在一般荷载作用下的修正理论.文章给出两端简支的任意圆柱壳的静力分析和动力响应,得出显式分析解.最后,进行算例计算.     

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。     

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.     

工事防护门结构安全度及合理抗力分析

工程结构在武器效应作用下的安全度分析对于结构设计、防护性能评价以及武器效能检验等都十分必要。由于防护结构处于战场环境,无论外部荷载还是结构响应都受到大量随机因素影响,所以引入概率方法进行结构防护性能分析,使问题更好地反映了客观实际。本文应用结构安全度及结构动力分析有关原理和结论,简化作用于结构上核爆荷载与结构承载能力的分布规律,模拟计算阵地范围内工事口部结构安全度和防护效率。并以此对不同抗力等条件下的计算结果进行效能费用分析,以期得出阵地工事防护门设置以及与劲部动被复段级配的“最佳抗力”指标。文中同时给出了战术核袭击瞄准中心不在工事中心情况时,对工事     

有中心集中荷载作用的任意变厚度的旋转扁薄壳的非线性弯曲

中心集中荷载作用的变厚度圆板或旋转扁壳的轴对称非线性弯曲,迄今鲜见研究成果.取三次B样条函数和对数函数为试函数,用配点法计算任意变厚度圆板的大挠度和旋转扁壳的非线性稳定.计算了中心集中荷载作用的圆板及它和反向均布荷载同时作用圆板且其中心挠度为零的特殊情形.给出了中心集中荷载作用下,线性或多项式型变厚度的圆锥壳、球壳或四次多项式型旋转壳的上、下临界荷载.等厚度圆板和球壳的计算结果同其他方法的结果做了比较.结果表明样条配点法有更高的精度和更大的荷载收敛范围.     

旋转壳的应力分析Ⅰ、静力部分

§1 引言 旋转壳的应力分析是近代工程中常见的重要课题。例如在发电厂大型冷却塔结构设计和机械工业中的容器与壳形元件等的设计中都会碰到。 本文提供用有限单元法解旋转壳的一个方案。方法的基本思想是按平行圆将壳体分为若干段,每一段为一单元,并把这些节圆上的位移u、v、w及它们对弧长的导数(?)u/(?)s、(?)v/(?)s、     

扁壳桥壳体的活载内力计算

本文对扁壳桥壳体在活载作用下的挠度和内力计算问题，提出一种实用的简化计算方法．文中导出全部计算公式，并根据所述简化方法，对四边简支球形扁壳在汽－１５和挂－８０车辆荷载作用下的挠度和内力，利用电算，进行了示范性的计算．     

矩形大开孔圆柱壳轴压作用下的屈曲性能

利用数值方法研究了开有矩形大开孔的薄壁圆柱壳在轴压作用下的屈曲性能.首先通过特征值屈曲分析,得到开孔圆柱壳的一阶屈曲模态,并预测屈曲荷载的上限;其次,通过非线性分析,得到结构的荷载位移全过程响应;然后引入正交试验设计方法,分析了矩形开口的周向角度、高度和轴向位置等几何参数对结构稳定性的影响.分析表明,矩形开孔圆柱壳临界屈曲荷载的上限值远小于无开孔圆柱壳的下限值,影响矩形开孔圆柱壳轴压作用下稳定性的主要因素为壳体的径厚比,临界荷载值随径厚比的增大迅速下降.     

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。     

一个力学问题的数学解析

双曲率扁薄壳体基本理论,首先由提出的。但是,对于不同底边、不同支持、不同荷载,并没有一个系统的数学解析式。科学家们采用了各式各样的求解方法。对于双曲率扁壳,有无矩理论解答,刘世宁也做了大量研究,并指出了此类问题的思路和方法。(本文对矩形底边的双曲率扁壳,在横向常荷载下,边界条件为一组对边简支,另一组对边任意情况下,应用分离变量的级数解法,得到了力学问题的数学精确解)。     

任意变厚度旋转扁薄壳非线性稳定的样条函数解法

为解决计算矢高特大的扁壳的收敛问题，以三次B样条函数为试函数，用配点法计算了任意变厚度的旋转扁薄壳的非线性稳定．给出了均布或多项式分布荷载作用下，等厚度、线性、指数型或多项式型变厚度的圆锥壳、球壳或四次多项式型旋转壳的上、下临界荷载．所得的结果同其他方法包括有限单元法的结果做了比较．在均布荷载作用下，等厚度球壳的矢高为其厚度的6052倍时，对上临界荷载的计算仍取得了收敛的数值结果．用样条配点法编写的程序具有精度高、收敛范围特大、输入的数据和计算时间少的优点．     

一个有效的旋转壳结构分析程序

本文介绍了一个有效的旋转壳体结构分析程序,它可以分析带周向加筋的任意母线形状的旋转壳在任意载荷作用下的变形和应力。壳体的材料可以是各向同性的,也可以是正交各向异性的。能够处理弹性支撑和倾斜边界条件。数值结果证明,本程序是十分有效,相当通用的。     

旋转厚圆柱壳振动特性分析

为研究旋转厚圆柱壳的动力特性 ,采用九结点退化壳体单元有限元法 ,对于壳体达到平衡位置以前的状态 ,采用非线性板壳理论求解 ,然后采用线性理论研究圆柱壳的动力特性。模型中考虑了科氏加速度 ,离心力 ,初应力的影响。分析结果显示旋转厚圆柱壳具有复杂的三维模态 ,旋转速度对不同模态的固有频率的影响不同。该研究为高速离心机、航空发动机等旋转机械中的圆柱壳结构的设计和故障诊断提供了理论依据和分析方法     

均匀水压下环向加肋圆柱壳的极限分析

本文讨论在均匀水压下环向加肋圆住壳的极限分析。壳体两端为封闭,环肋的间距为均等。首先研究壳长为无限的情况,在Ｔｒｅｓｃａ屈服准则的线性化屈服面情况下,得到了极限分析的完全解。对一个有限长的加肋壳,这个解给出极限承载能力的偏于安全的下限值。但是如果将壳端最后一跨进行相应处理（适当变动肋距或变动肋面积）,这个解将给出有限长壳的正确的极限承载能力,这也是符合全部壳皮和肋骨同时进行流动的等强度设计的原则的。 文中引入壳皮参数,肋骨参数和极限压力参数,给出极限状态的上述参数间的关系式。 文中按壳体破坏时肋骨是否流动把加肋圆住壳分为“强肋壳”和“弱肋壳”,找到了区别这二类壳体的分界条件和相应的破坏形式。 对所讨论问题均作出数值计算曲线,并举例说明其应用。     

冲击载荷作用下夹层扁锥壳的非线性动力屈曲

研究了夹层扁锥壳在三角脉冲冲击载荷作用下的非线性动力屈曲问题。基于Reissner假设和Hamilton原理,导出了夹层扁锥壳在冲击载荷作用下的非线性动力控制方程;采用Galerkin方法和Runge-Kutta方法对控制方程进行数值求解,得到非线性动力响应曲线;应用Budiansky-Roth准则确定了冲击屈曲的临界荷载;讨论了壳体几何尺寸和物理参数对夹层扁锥壳冲击屈曲的影响;数值算例表明本文方法是可行的。     

迁移矩阵法在旋转壳结构应力分析中的应用

本文以深潜港器球形压力壳开孔加强构件和潜艇内部球面隔壁加强构件为具体对象,阐述迁移矩阵法在旋转壳结构应力分析中的应用.从壳体微分方程式近似解出发,导出两种不同元素的迁移矩阵,对加强构件进行应力分析.与通常轴对称壳体位移型有限元法相比,迁移矩阵法计算时间较短、所需计算机内存较少,这将为变厚度的旋转壳加强构件的优化设计提供方便.     

矩形底球面扁壳在任意荷载作用下的简化计算

本文从理论上证明了对球面扁壳的求解可以归结为对二阶方程?~2W_1 2μ~2iw_1=Zi/4μ~2D及?φ_0=Z/K的求解.为了求w_1,本文又提出了在任意荷载作用下的统一解法—由一个不全部满足边界条件的特解迭加一个齐次方程的齐次解.其中,特解的设计在多数情形是仿照文献均布荷载的结果进行的;而反映边缘效应特性的齐次解则是用双重三角级数表示的.文中又一般性证明了角隅、边缘、中央三个不同区域的齐次解对其本身的影响均可忽略不计,因而又可得只用特解表示的简化计算解答.由于齐次解的上述特性与外荷载的作用方式无关.所以就能将胡海昌等的方法推广到任意荷载的求解中去.文中按扁壳不同的受力区给出了各种荷载作用下挠度、应力函数以及内力的解答.文献的结果均可作为本文的特例.文中还讨论了简化计算的精度.结果证明,本文导出的各种简化计算公式均具有相当高的精确度.     

关于在某一类法向荷载作用下矩形底四边简支扁球壳的内力计算

§1引言 双曲扁薄壳体的基本理论,首先由 [1-3]系统论证,对于矩形底四边简支均布法向荷载扁球壳的情况, [2,3]、 [4,5]、何广乾[6]、胡海昌[7]、胡定钟[8]等人曾研究过。对于非均布和局部法向荷载作用下,在[9,10]中曾用二重三角级数法进行过内力计算,尤其是在局部法向荷载作用下,用二重三角级数表示的某些内力收敛缓慢,取到30 × 30项仍难以得到稳定的结果。 本文用单重三角级数法对非均布和局部法向荷载作用下扁球壳的挠度和内力公式进行推导。经验表明,用单重三角级数表示的挠度和内力计算收敛较快。 §2根据壳体的有矩理论,扁球壳的基本…     

椭球封头开大孔的中厚壁压力容器应力分析

本文将壳体理论应用到一定工作条件下的压力容器上。讨论受压力作用下的椭球封头开大孔的中厚壁压力容器。计算时,将封头分为两部分,并分别作处理:对上部考虑薄膜应变产生的角变形;下部被当作为圆环壳研究。所得计算值与实验值相符很好。