变厚度锥壳的非线性弯曲与稳定性问题

本文用变厚度板壳大挠度理论的修正迭代法,对周边夹紧固定、在均布载荷作用下的变厚度扁圆薄锥壳大挠度问题进行了求解,得到了精确度较高的二次近似解析解。本文结果可退化到等厚度扁圆薄锥壳、变厚度圆薄板及等厚度圆薄板构件在均布载荷作用下的非线性弯曲问题的相应结果。     

变厚度圆形簿板的非对称弯曲

变厚度圃形薄板在非对称弯曲情况下,按照薄板小挠度弯曲理论所建立的基本方程,是一个四阶变系数偏微分方程,一般很难得到它的解析解。本文应用法将微分方程化为线性代数方程组,从而得到问题的近似解答。该方法适于工程分析并具有很好的收敛性。     

一种新型的功率超声辐射器研究

1 共振式辐射器的设计理论共振式高效辐射器是一块矩形薄板,其厚度 h 远小于辐射面的最小尺寸 l_y,对于薄板的自由振动,描述其弯曲振动的运动方程为, 为板的面密度,ρ为体密度,h 为板的厚度,D 为薄板的弯曲刚度,E 和 v 分别是材料的扬氏模量     

大挠度弯曲薄板的驻值和最小余能原理

将有限变形的驻值余能原理和最小余能原理应用于大挠度弯曲薄板，给出了大挠度弯曲薄板的驻值余能原理和最小余能原理。     

薄板弯曲问题经典理论的另一种推证

本文从三维空间的弹性理论中三类变量的广义变分原理推导出薄板弯曲问题的经典理论，从而证明了弹性力学精确理论与近似的薄板弯曲问题经典理论在能量原理上的统—．     

具有压电元件功能梯度弹性薄板的弯曲控制

考虑一功能梯度薄板, 其上下表面嵌有压电执行元件. 假设梯度材料的弹性参数为板厚度方向坐标的幂函数, 基于经典板理论, 导出具有压电元件的功能梯度弹性薄板弯曲平衡微分方程. 利用Navier和Levy解法得到在机、 电载荷共同作用下一个四边简支矩形板的弯曲挠度. 通过算例讨论了材料的梯度化、 作用电压对板弯曲变形的影响. 结果表明, 材料的梯度化对弯曲变形有较大影响; 而通过调整作用于执行元 件上电压的大小和方向, 可实现对板弯曲的有效控制.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢薄板等离子电弧加热弯曲成形的温度场

为获得等离子电弧加热工艺参数和薄板几何尺寸对薄板温度场分布的影响规律,应用有限元方法对1Cr18Ni9Ti不锈钢薄板等离子电弧加热弯曲成形的三维瞬态温度场进行了数值模拟,分析了等离子电弧功率、扫描速度、薄板厚度以及冷却条件等对等离子电弧成形温度场的影响特性.结果表明:1Cr18Ni9Ti不锈钢薄板的弯曲角度随着等离子电弧功率的增加而增加,最佳扫描速度下薄板厚度方向温度梯度达到最大.改变温度梯度可以达到控制变形的目的.     

钢筋混凝土厚板的变形分析

本文用有限层法研究钢筋混凝土矩形厚板的变形规律.分析计算表明,当钢筋混凝土板的厚度较小时,用层状体系理论和有限层法计算应力、位移,都与薄板理论结果十分接近;当钢筋混凝土板厚度较大时,有限层法的计算结果,较薄板和中厚板理论的结果小,而与层状体系理论的相同.这说明对于弹性地基上的钢筋混凝土厚板,按薄板理论计算是偏于保守的.本文的方法对于弹性地基上钢筋混凝土薄、厚板计算通用,不受层数、层间接触条件、地基模型、荷载类型和位置的限制.     

有限变形非线性弹性力学的倒易定理

建立了直角坐标系有限变形非线性弹性力学的倒易定量并给出了大挠度弯曲薄板的倒易定理。     

具有压电元件圆薄板传感器的非线性弯曲

为解决在作用电压和机械力的耦合载荷作用下具有压电元件圆薄板传感器的非线性弯曲问题,基于VonKarman薄板非线性理论和压电本构方程,导出具有压电元件圆薄板传感器非线性弯曲控制方程.利用修正迭代法得到在机、电载荷共同作用下轴对称圆薄板的载荷、挠度和电压的关系式.通过算例分别讨论机械载荷和作用电压的变化对圆薄板弯曲变形的影响,结果表明:通过改变压电元件作用电压的大小和方向,可以有效地控制圆板的曲变形.该成果对具有压电元件圆薄板传感器弯曲变形控制具有一定的理论指导意义.     

平板弯曲自由振动的精确化动力学方程及其分析

该文基于弹性动力学理论,利用Boussinesq-Galerkin的弹性力学通解形式和偏微分方程的算子理论,采用了3个规范条件,建立了平板弯曲的精确化动力学方程.通过与基于三维弹性动力学和Mindlin板理论得到的频散曲线做对比,评价和考量了本文提出的平板弯曲精确化动力学方程.由于推导时没有采用任何工程假设,因此提出的平板动力学方程是较精确的,可用于分析较高频率下平板结构的振动和评价目前板弯曲振动理论的适用条件.     

特殊正交各向异性压电弯曲板的精化理论

对特殊正交各向异性压电材料进行了精化分析,给出了该材料板弯曲时的精化理论。首先,介绍特殊正交各向异性压电材料满足的基本方程和通解,并将调和函数的算子函数表示推广到椭圆广义调和函数。其次,利用算子函数表示将板内的位移场、电势场、应力场和电位移场利用二维函数表示出来。然后,利用非齐次边界条件,获得该板在作用横向载荷时的精化方程。最后,对精化方程进行分析,略去高阶项后,得到了特殊正交各向异性压电弯曲板作用横向载荷时的近似方程。由于该研究方法没有进行预先假设,所以获得的结果比一般的板变形理论更精确。     

厚板弯曲与拉伸振动精化理论及其求解新途径

利用弹性动力学中Boussinesq—Galerkin一般解,基于微分算子谱和算子代数理论,采用了适当的规范条件,建立了推演厚板结构动力学方程的新途径．首次给出了考虑横向荷载作用的平板弯曲和拉压振动的两类动力学方程具体形式．为推导动力学方程方便和利用微分算子谱分解理论,引进了虚微分算子（i ）的概念．并将本文得到的平板结构振动方程与各种平板结构的弯曲方程作了对比分析．由于本文推导时没有采用任何工程假设,因此本文提出的平板动力学方程是精确的,可用于求解厚壁平板的振动和设计平板振动主动控制策略．本文为不采用几何方法,而是采用分析和代数的方法精确推导低维结构的动力学支配方程提供了一种统一规范的方法．     

弹性薄板弯曲问题的无网格解法

基于弹性薄板的线性弯曲理论和重调和方程的一般解理论构造的基本解,建立无网格法求解薄板弯曲问题的数值计算格式.采用径向基函数近似表示横向分布荷载,获得问题的特解,而齐次解答由基本解的线性组合得到.将边界条件用于确定未知系数,获得可以数值求解的线性方程组.在均布荷载情况下,计算并给出四边简支矩形薄板弯曲解,和解析解进行比较,证明无网格方法的收敛性和计算精度.     

矩形板结构的弯曲问题

采用一般解析解法,先根据矩形薄板弯曲问题的微分方程来求得各种类型的解,如双正弦级数、单正弦级数和代数多项式的解,然后选取其中能满足四个边和四个角的全部边界以及各种载荷作用的解的组合作为每块板的一般解．然后可以用来求解板结构计算中的所有积分常数．作为算例考虑了一个静水压力作用下的水池．本文的解为精确解,理论简单,便于实际应用。     

弹性矩形薄板问题的辛几何法

利用辛几何的方法推导出了求解弹性矩形薄板问题的理论解，为寻求在各种边界条件下这类问题的解析解莫定了理论基础．给出了数值实例来验征公式推导的正确性.     

同心环形缝隙流理论研究

在液压技术问题的分析,研究和工程计算中,经常要用到流体力学中的同心环形缝隙流理论,即流量—压力差公式Q=πdh3Δp/12μL;而通常的研究中并未对这一公式由来作过严格的数学分析,只是根据平行板(平面)压差流理论作出变通分析而得出的结论。针对上述情况,引用粘性流体力学的普通方程——Navier-Stokes(N-S)方程在圆柱坐标系中形式,考虑到同心环形缝隙流中粘性刀为主导条件,忽略惯性力和质量(重)力,并考虑到流动的对称性,得出了流体运动微分方程,并进一步推导了速度分布和流量压差方程,得出与传统理论相异的结论,供进一步研究作参考。     

用弹性力学方法研究平夹支圆板的稳定问题

本文用数学弹性稳定理论导出圆板弹性稳定问题的基本方程,对于平夹支圆板,由Ｈ变换给出位移及其偏导数的级数式,直接求得问题的解析解,数值计算的结果表明,弹性力学方法注得的薄圆板临界载荷低于经典板理论的结果,而这两种理论所反应的临界载荷与板的厚径比、泊松比之间的变化关系也略有不同。     

卫星结构蜂窝夹层板的等效计算

在利用MSC／NASTRAN对卫星结构进行有限元计算时，必须对蜂窝夹层板进行预先的等效处理，等效处理的合理与否将直接影响到计算结果的可信度．为此，研究了3种不同的等效方法，即三明治夹心板理论、蜂窝板理论以及等效板理论，其中三明治夹心板理论方法只对蜂窝夹芯进行等效，而蜂窝板理论和等效板理论方法则是对整个蜂窝夹层板进行等效．分别采用这3种等效方法，对某铝蜂窝夹层板的2种工况进行了模态分析，并将计算结果进行了比较．结果表明，运用等效方法的计算结果非常接近于解析解，证实了等效处理方法的合理性和正确性．     

无剪切闭锁的厚薄板矩形单元的构造

在板弯曲的有限元计算中 ,因为剪切闭锁现象导致厚板元无法自动退化为薄板元 ,工程中很难构造既适用于厚板又适用于薄板的计算单元 ,因此采用由龙驭球教授提出的广义协调元法 ,构造了矩形厚薄板弯曲通用计算单元 .通过铁木辛柯梁理论 ,建立了板单元边界和板单元内部的位移插值场函数 .计算结果表明该单元可顺利解决剪切闭锁现象 ,可在实际工程中推广应用