移动荷载作用下壳的动力分析

应用弹性薄壳力学和板壳振动理论，采用变分法，分忽略和考虑移动荷载本身质量两种情况，探讨了移动荷载作用下各向同性的弹性薄扁壳的强迫振动及其动力反应，并以工程上常见的圆柱扁壳为例，推导和分析了其挠度与内力计算公式，动力影响面及其发生共振时的临界速度。     

一种求解板壳非线性问题的有效解法

求解板壳非线性问题以往常用近似方法,但解的精度不高,求解过程繁琐,笔者在前期研究的基础上,以四边固支扁壳为例说明了解法导出步骤,归总结出了求解板壳非线性问题的解析数值方法,实算表明,该法对求解板壳非线性问题极为有效。     

用有限条带构造带旋转自由度的矩形膜元

根据有限条带思想构造了带旋转自由度的平面矩形膜元,此种单元可与矩形板弯曲单元耦合成平板壳单元,也可单独作为平面应力-应变问题分析单元;单元周边纵向采用线性位移模式和横向采用三次Hermite位移模式,与普通梁单元一致,因此可与梁单元耦合和叠加.为检验单元性能,对悬臂梁端受集中荷载、方板纯弯曲、悬臂梁端受剪切荷载三种问题进行了数值分析与比较,结果表明此单元具有良好的精度和可靠的收敛性.     

线分布激励下功能梯度材料矩形板声辐射研究

根据Rayleigh公式,建立了预测功能梯度矩形板在无限障板中的声辐射模型并进行了理论研究.求解时,根据功能梯度复合材料矩形板的基本动力方程,首先利用模态叠加法求出线分布激励载荷作用下功能梯度板横向振动位移,然后对振动位移进行傅里叶变换,根据Rayleigh公式求解,最终得到远场声压近似解析解.通过数值仿真计算了不同阻尼、板厚、板宽和梯度指数下功能梯度板的辐射声压.对近场声辐射亦进行了数值积分分析.     

结构动力屈曲的研究进展

系统地回顾了结构动力屈曲的研究进展,着重阐述了板及加筋板结构在周期载荷、冲击载荷以及随动力作用下的动力屈曲问题.对常用的动力屈曲准则作了介绍.针对目前对复合材料结构冲击屈曲研究较少的情况,提出应开展该领域的深入研究,并指出研究面内动力载荷下板结构的动力极限强度具有重大意义.     

各种典型边界FGM矩形板面内自由振动的二维弹性分析

为获得功能梯度材料（FGM）矩形板面内自由振动的动力学响应,基于二维线弹性理论建立了功能梯度材料矩形板面内自由振动的控制微分方程.采用微分求积法（DQM）数值研究了9种典型边界下FGM矩形板面内自由振动的频率特性,分析了边界条件、长宽比及梯度指数对自振频率的影响.分析结果表明:通过设置梯度指数为0,将FGM矩形板退化为各向同性矩形板,与已有各向同性矩形板的文献结果进行比较,表明了DQM的适用性和精确性;9种边界下长宽比对FGM矩形板基频的影响不同,基频随长宽比的增大而增大的板分别为:C-C-C-C板、SS2-C-SS2-C板、C-C-C-F板、SS1-C-SS1-C板、C-C-F-F板和SS1-SS1-SS2-SS2板;基频随长宽比的增大而减小的板分别为:F-F-F-F板与C-F-C-F板;SS1-SS1-SS1-SS1板发生剪切自锁现象,基频随长宽比的增大而基本保持不变;基频随梯度指数的增大而快速减小,梯度指数p 10时,基频变化不再明显.      

基于ABAQUS的结构非线性问题探究

文章运用ABAQUS对扁壳结构在集中荷载作用下受压屈曲问题进行了分析,应用弧长法进行了迭代求解,并应用Risk法顺利的解决了扁壳屈曲的复杂非线性大变形问题,加深了扁壳结构非线性问题的理解与分析,为扁壳结构在工程领域中的应用提供了借鉴。     

状态空间法解正交各向异性板

应用弹性力学板壳理论和现代控制理论,引入状态空间,导出正交各向异性矩形板的状态方程,以四边简支的边界条件为例,给出其静力问题的精确。以此说明这种不同于弹性力学传统解法的新解法的应用方法和特点。     

车轮扁疤引起的轮轨冲击分析

为了研究高速列车车轮扁疤引起的动力学问题,根据多体动力学理论和等效轨道激扰法,建立了我国某型高速车辆的动力学模型及车轮新、旧两种扁疤模型.应用车轮轮径变化扁疤模拟法对车轮扁疤进行模拟,并对高速车辆轮轨冲击动力效应进行仿真分析.结果表明:新、旧扁疤轮轨冲击力规律不同,旧扁疤产生轮轨垂向冲击力随车速的增大而增大,在高速运行条件下,远大于新扁疤产生的垂向冲击力;当车速分别高于200和250 km/h时,车轮扁疤长度需要限制在35和30 mm以内.      

对于“受迫振动方程的周期解—問題和推广”一文的討論

黄安基付教授所写“受迫振动方程的周期解——問題和推广”一文对于苏联学者洛强斯基与路叶合著的理論力学教程,中提出的用定積分形式表示單自由度系統受迫振动方程的周期解进行了深入的探討,指出了容易产生的問題并阐述了自己的看法,从而可以令人对这个解法得到更为明确的概念和正确的理解. 在該文的§5中还这一方法推广到具有两个以上自由变系統的受迫振动中去.我們認为对§5有进一步阐明和补充的必要,茲將个人看法簡述如下.     

薄壁骨材的动力侧倾屈曲分析

基于能量法推导出了加筋板中薄壁骨材承受轴向周期载荷时的侧倾动力不稳定区的求解方法.通过和有关文献的结果比较,证明该方法是简单、方便可靠的.在此基础上进一步讨论了薄壁骨材长度和静载荷参数对动力不稳定区域的影响.     

金属-橡胶层叠阻尼肋板对双层壳振声性能的影响

为降低双层圆柱壳的辐射噪声,基于阻尼减振原理,从抑制声桥振动能量传递入手,通过结构增阻技术在壳间声桥中设计了金属-橡胶层叠复合阻尼肋板;考虑粘弹性材料的频变特性,数值计算了肋板型式改进前后双层壳振声性能,分析了层叠阻尼肋板参数变化对双层壳振声性能的影响.研究表明:壳间声桥采用金属-橡胶层叠复合阻尼钢板能有效衰减振动能量的传递,降低双层壳辐射噪声;减小阻尼层储能模量有更好的减振降噪效果;随着频率的增大,提高材料的阻尼对降低中高频线谱峰值更有效;阻尼层的厚度选择既要保证结构的总体刚度,又要尽量增大阻尼层以提高能量耗散能力.     

钢筋混凝土矩形板挠度的计算

钢筋混凝土矩形板为正交各向异性板，运用正交各向异性板的计算方法解决钢筋混凝土矩形板在四周为简支和四周为固定端两种情况下中心点挠度的计算。     

三环板针摆行星传动环板针齿壳内曲线加工结果的检验

介绍了利用AutoCAD VBA对三环板针摆行星传动减速器针齿壳内曲线的加工结果进行检验的方法并编制了相应软件.以环板中心为原点建立坐标系,在AutoCAD中用其二次开发工具VBA编程自动绘制出环板针齿壳内曲线和摆线轮相对于环板的运动包络线,通过它们的干涉情况可以判断在加工针齿壳内曲线时铣刀选取是否合理.为了检验摆线轮相对于环板运动包络出包络线的准确性,还介绍了绘制摆线轮运动曲线族的内容.本文介绍的方法和编制的软件可用于指导现场中环板针齿壳内曲线加工铣刀的选取.     

斜拉桥不同有限元模型的地震反应谱对比分析

以一座斜拉桥为例,应用ANSYS程序建立了三种不同空间有限元模型:脊梁模型、三主梁模型和板壳模型。对三个模型分别进行了地震反应谱分析,通过结果对比,可以得到:单主梁模型可以用来模拟闭口箱梁;三主梁模型因为充分考虑了截面的翘曲扭转刚度,可以用来模拟翘曲刚度较大的开口箱梁截面,并具有比较高的精度;板壳模型建模比较繁琐,可以用做模拟板壳局部应力分析。     

流体和结构参数对板-流体耦合振动的影响

利用典型板-流体-板结构的流体动压解析表达式,推导了计算刚性水槽内扁宽梁上流体力的表达式,用假设模态法计算了刚性槽中四跨梁在空气和轴向粘性流中的固有频率．结果表明：梁在空气中的1阶固有频率计算值与测试值的相对误差为1．7％,满足工程要求;在流体中的固有频率随流速增大而减小,最终趋于零,并随板长和宽度增加而减小;流体的动力粘度对梁的固有频率基本无影响．     

地铁隧道橡胶浮置板轨道纵向连接理论研究

建立了地铁列车-橡胶浮置板轨道-隧道耦合动力学模型,用MATLAB编制了相应的耦合动力仿真程序,并用ANSYS软件对耦合动力仿真程序计算结果进行了验证.运用耦合动力仿真程序,以地铁B型列车以80 km· h-1分别运行在地铁隧道3种浮置板长度、5种橡胶刚度的橡胶浮置板线路上为例,计算了橡胶浮置板纵向连接方式对耦合系统动力特性的影响.计算结果表明:浮置板纵向铰接对车辆各部件动力特性、最大轮轨力、钢轨动力特性、橡胶垫动力特性、隧道动力特性影响较小,影响在10％以内.浮置板纵向铰接后,浮置板振动加速度有较大幅度的降低,但浮置板最大正弯曲应力有一定幅度的增加.当浮置板较长并且橡胶减振垫刚度较低时,浮置板纵向铰接后,2块相邻浮置板连接处扣件最大拉力有较大幅度的降低,降低幅度可超过80％.浮置板长度为1.25 m时,浮置板轨道不需要纵连铰接;浮置板长度为5.00 m时,橡胶减振垫刚度小于0.01 N· mm-3,浮置板轨道需要纵连铰接;浮置板长度为31.25 m时,橡胶减振垫刚度小于0.02 N·mm-3,浮置板轨道需要纵连铰接.     

高架桥钢盖梁的承载性能有限元分析

通过建立矩形断面钢盖梁板壳有限元模型,分析了钢盖梁承载性能,获得了其最不利受力部位和极限承载力.四种核心混凝土填充工况的承载性能分析结果表明:钢盖梁核心区内填充混凝土能较好地改善其受力性能、提高其极限承载力并使其刚度增大;核心区混凝土填充量由零增加到0.5H时,钢盖梁极限承载力急剧增大,大于0.5H时,其极限承载力增加很小,根据这一变化,本文推荐的核心区混凝土最佳填充量为O.40H～0.50H.     

非理想边缘电容器电容的分析

电容器是广为应用的电子器件之一.由于电容器的边缘不规则和具有明显的边缘效应,使电容的标称值与其实际值不符,常会引起无法预料的电容击穿等线路故障.通过对两类具有非理想边缘的矩形平行板电容器电容的分析,得出了具有较明显边缘效应的电容器电容的半定量结果和两板不严格平行的电容器电容的定量结果,指出了在实际应用中应注意的有关问题.     

一种新型单层网壳节点的力学性能研究

针对空间网壳结构提出了一种适用于矩形杆件的新型焊接端板节点. 为研究该节点的力学性能,制作了一个1∶2的缩尺模型进行静载试验研究,试验得到了节点荷载-应变曲线、荷载-位移曲线及破坏模式,结果表明节点应力水平较低,构造合理;在对有限元分析结果进行验证之后,分析了节点变形、破坏形态、应力应变分布及传力机理随节点端板厚度t₂与杆件壁厚t₁之比、水平夹角α、平面外角度β的变化规律,分析结果表明,该节点形式有较高的承载能力,其中水平夹角α对节点极限承载力影响较大,且在60° 前后影响作用不同;最后,基于有限元分析结果提出了该类型节点的极限承载力计算公式,可供设计参考.