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     

拟协调曲边旋转壳元

一、前言 旋转壳是近代工程中广泛采用的结构。用有限单元法分析旋转壳的应力问题,在理论上和实用上都占有很重要的地位,受到普遍的重视,国内外都已做了大量的工作。分析旋转壳结构,最理想的单元形状是曲边旋转壳元。这种单元能够合理地描述旋转壳的几何特征和力学性质。但是,构造曲边旋转壳单元的刚体位移模式难以保证,在对称轴(r=0)处出现奇异性,这又直接影响着壳体单元性能的优劣。为此,现有的作法往往是在单元内增设内部自由度、过细地划分网格、采用特殊的应变与位移关系式或特殊的位移形函数,结果是增加了计算工作量和复杂性。往往还…     

不同边界条件下旋转薄壁圆柱壳的振动特性

为分析不同边界条件下旋转薄壁圆柱壳的振动特性,基于Love壳体理论,利用Hamilton原理建立了旋转薄壁圆柱壳的振动微分方程。并采用Galerkin方法对系统进行离散,将系统简化为常微分方程系统。引入振型函数,分别分析了简支-简支、固支-简支、自由-简支、固支-固支等几种不同边界条件下旋转薄壁圆柱壳的内力和固有频率特性。分析结果表明:薄壁圆柱壳的薄膜内力远大于弯曲内力;几何参数、边界条件、转速等参数对旋转薄壁圆柱壳的固有频率有重要影响。     

旋转薄壁圆柱壳的高节径振动特性以及篦齿结构的影响

本文利用传递矩阵法研究旋转薄壁圆柱壳的静态固有频率和行波特性,特别是其高节径振动特性以及壳体外壁周向篦齿结构（即密封齿）对固有特性的影响．首先基于Love壳体理论,引入科氏力和离心力,建立考虑旋转态的薄壁圆柱壳的动力学控制方程．然后,介绍了进行圆柱壳固有特性分析的传递矩阵法．对比分析分别由传递矩阵法和解析法得到的、三种边界条件（两端简支、两端固支和一端固支一端自由）下的旋转薄壁圆柱壳的高节径模态特性．最后,利用传递矩阵法对带有篦齿结构的旋转薄壁圆柱壳进行了计算,分析了篦齿结构对其高节径振动固有特性的影响．     

旋转壳类容器的强度及稳定性分析(Ⅰ)

从壳体理论一般方程出发,导出了适合于传递矩阵法计算格式的旋转壳容器的强度与稳定性控制方程。用周向展成Ｆｏｕｒｉｅｒ级数将偏微分方程变成一阶常微分方程组,用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔａ法计算传递矩阵。为了克服常规传递矩阵出现数值求解困难,采用了Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵,在处理旋转壳顶端时采用基于高斯积分的Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔａ法,该方法可应用于任意形式的旋转壳、载荷和边界条件的计算。     

用数值与解析结合法分析钢筋混凝土电视塔旋转厚壳结构

本文结合大型钢筋混凝土电视塔塔楼旋转壳分析,介绍了分析旋转厚壳的有限条法和用有限条单元编制的实用程序Ronl.l. 文中讨论了数值与解析站结合法在实际工程中的应用,并给出了程序Ronl.l的工程应用算例。     

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.     

具有随机几何缺陷旋转壳的阵风响应分析

本文根据双曲冷却塔旋转壳在建造中将产生随机几何缺陷这一特点,对具有一般随机几何缺陷旋转壳的动力特性进行了分析。结果表明,考虑随机几何缺陷后,系统的低阶固有频率将降低,内力阵风响应因子将升高。     

考虑弯曲内力轴对称旋转壳的非线性协调方程

从轴对称旋转壳的非线性几何方程及应变表达式、考虑弯曲内力的物理方程及内力表达式,导出轴对称旋转壳在大变形时的非线性协调方程,此公式具有普遍性     

求解旋转板、壳振动问题的半解析有限元分析

根据小变形弹性理论,用有限棱柱法解决了旋转板、壳自由振动的问题·通过分析旋转板、壳被分成若干个半解析的环形棱柱单元,位移函数采用环向为解析的三角级数而径向和轴向为离散的插值函数,推导出刚度和质量矩阵,计算了板、壳实例,并与实验值作了对比,得到了很好的结果     

充液圆柱壳内旋转重力波的振动分析

为揭示充液弹性圆柱壳受高频激励，壳内自由液面出现低频大幅旋转重力波的产生机理，应用非线性动力学理论，在考虑弹性壳与流体的非线性耦合条件下，建立了壳液耦合系统的非线性振动方程组．运用Runge-Kutta法进行数值求解，得到了该系统振动的时间历程及频谱特性曲线，进一步分析了系统的非线性动力学特性．结果发现，当激励力幅值足够大，且激励力频率在壳体固有频率与液体固有频率之和的附近窄频带内时，壳内自由液面会出现大幅低频旋转重力波．由此可知，低频大幅旋转重力波的产生机理是由壳体两个同频率模态同时在壳液耦合系统非线性因素的作用下而引起的组合共振．     

旋转封闭薄壁球壳辐射噪声的多极展开方法

针对旋转机械噪声问题,在旋转单极子声源和偶极子声源辐射声场频域解的基础上,基于这两种简单旋转声源的研究思路和方法,利用声学互易定理推导出了简单封闭薄壁球壳作旋转运动时的空间辐射声场的计算方法,以一具体的封闭薄壁球壳为对象对旋转运动进行了实例计算。在此基础上,利用覆盖域的思想,给出了一种可以计算任意复杂形状封闭薄壳在旋转运动时空间辐射声场的方法。所提方法可为研究气动噪声产生机理及定量分析提供可借鉴的思路,为旋转机械噪声的控制及优化提供了一种方法。     

薄壁圆柱壳旋转波动振动分析

应用Donnell's简化壳理论,在考虑阻尼的情况下,用复分析的方法研究了旋转的薄壁悬臂圆柱壳在法向激振力作用下的线性波动振动.研究结果表明,使用复分析方法可以很好地求解圆柱壳的旋转波动振动问题.解的前行波、后行波实部为零可用来确定产生共振的频率及转速,而虚部可确定响应值大小.旋转的薄壁圆柱壳在线性振动时,有两个共振频率.波动共振响应曲线为拍,其幅值大小与波动模态阻尼比有关,一般后行波响应幅值要大于前行波响应幅值.     

双层旋转扁壳非线性振动分析的同伦摄动法

采用能量变分法和同伦摄动法研究了双层金属旋转扁壳在均匀静态变温下的非线性轴对称自由振动问题。首先通过对坐标参考面的重新定位,建立了本问题控制方程的单层旋转壳简化形式,然后基于空间模态的假设,利用变分法导出了时间模态满足的非线性微分方程,最后由同伦摄动法获得了扁壳以温度为参数的非线性振动频率与振幅间特征关系的二次近似解析解。数值结果表明,变温对双层扁壳非线性振动的频率有明显的影响,而扁壳矢高可以改变振动的弹簧特性。     

某大型轻钢屋盖结构设计与分析

武汉中国光谷广场轻钢屋盖采用了三角形立体钢管桁架及单层椭圆旋转壳结构形式，分析了立体钢管桁架节点设计计算假定对结构计算的影响；对无间隙相贯管节点中不可见相贯线是否必须进行焊接进行了分析，介绍了足尺寸节点试验的情况；应用非线性有限元程序对单层椭圆旋转壳进行了整体稳定分析，并介绍了网壳的节点设计情况．     

双层旋转扁壳非线性振动分析的同伦摄动法

采用能量变分法和同伦摄动法研究了双层金属旋转扁壳在均匀静态变温下的非线性轴对称自由振动问题。首先通过对坐标参考面的重新定位,建立了本问题控制方程的单层旋转壳简化形式,然后基于空间模态的假设,利用变分法导出了时间模态满足的非线性微分方程,最后由同伦摄动法获得了扁壳以温度为参数的非线性振动频率与振幅间特征关系的二次近似解析解。数值结果表明,变温对双层扁壳非线性振动的频率有明显的影响,而扁壳矢高可以改变振动的弹簧特性。     

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。     

旋转椭球壳的引力能

将引力场与静电场类比,推出质量分布均匀的球壳的引力能,然后利用儒阔夫斯基变换,得到旋转椭球壳的引力能.     

变厚度载流旋转壳体的非线性磁弹性分析

研究讨论了外磁场强度和侧向电流对变厚度载流旋转壳的磁弹性效应，利用数值解法分析了轴对称状态下的变厚度旋转壳体在电磁场和机械场耦合作用下的应力状态和非线性挠曲     

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．