圆锥壳和圆柱壳声辐射模态特性比较

单层加筋圆锥壳和圆柱壳是舰艇结构中最常见的结构,其噪声的辐射也受到广泛关注.本文以有限元法和边界元法为基础,在中、低频段研究比较了水中单层加筋圆锥壳和圆柱壳声辐射模态特性.对于相同尺寸的圆锥壳和圆柱壳而言,圆锥壳前10阶模态占主导时的频率f0高于圆柱壳的f0,并且辐射效率随着阶数的衰减要比圆柱壳的衰减快;圆锥壳的辐射效率总体高于圆柱壳的辐射效率;圆锥壳和圆柱壳的声辐射模态振速分布有着相同的规律,为振动噪声的主动控制提供了一些参考.     

加筋圆柱壳与圆锥壳屈曲特性样条元分析

本文用样条元分析加筋圆柱壳体和圆锥壳体在静水压下的屈曲特性,利用样条函数的数学性质导出结构屈曲特性分析的各步长矩阵,将等步长样条元推广为变步长,计算了加筋圆柱壳体和圆锥壳体在小变形和大变形情况下的屈曲值。讨论了纵向尺寸和间距变化对其屈曲压力的影响,并与其它经典算法进行了比较。     

圆锥壳的精确解与等效圆柱壳的解的比较

在目前的潜艇结构设计中,通常对不同锥度壳体结合的应用力采用等效圆柱壳的解来进行设计计算。等效圆柱壳的精度是√ｈ／Ｒ。对于圆锥壳体的应用力计算,文献中曾给出过精确解,但给的并不很全,同时在提供的解中还含有一些错误。本文从旋转壳体的基本微分方程出发,重新推导了圆锥壳体应力计算的精确解,给出了全部的计算公式及计算程序。并以此为基础,讨论了采用等效圆锥壳体的精度问题。本文的讨论对正确使用现有潜艇结构设计计     

考虑肋骨支承影响的环肋圆锥壳理论临界压力的有限元分析

采用右节点带肋的截顶正圆锥元,用有限元分析法求解考虑肋骨支承影响的截顶环肋圆锥壳在均匀外压下的理论临界压力;计算结果表明:肋骨支承对环肋圆锥壳体的失稳临界压力有较大影响;有限元分析法比目前常用的解析法更合理,计算结果也更准确.     

考虑肋骨支承影响的环肋圆锥壳理论临界压力的有限元分析

采用右节点带肋的截顶正圆锥元,用有限元分析法求解考虑肋骨支承影响的载顶环肋圆锥壳在均匀外压下的理论临界压力;计算结果表明：肋骨支承对环肋圆锥壳体的失稳临界压力有较大影响;有限元分析法比目前常的解析法更合理,计算结果也更准确。     

层合圆锥壳的声辐射

为了研究流体载荷作用下正交铺设层合圆锥壳的声辐射,详细研究了一个锥壳的声辐射理论模型。通过把层合圆锥壳划分为许多小段圆柱,处理作用在锥壳上的重质流体载荷。然而,锥壳的位移场仍然由单个锥壳的运动方程描述。锥壳的位移利用波传播法和Galerkin法求解。锥壳的远场声辐射利用两端带无限障板的全部圆柱段的声辐射相叠加。声压在波数域表示。研究了层合锥壳的结构声辐射特性。     

斜圆锥壳的应力分析

建立了斜锥壳壳体平衡方程，引进斜圆锥壳的近似主曲率坐标，采用Ｔａｙｌｏｒ级数和Ｆｏｕｅｉｅｒ级数相结合的以重级数展开方法求解该平衡方程；计算结果表明本提出的方法是可行的，它不仅适合于斜圆锥壳弯曲问题的求解，还可推广到一般壳休其它问题的求解当中。     

静水压力作用下的圆锥壳强度分析

圆锥壳结构在耐压容器与潜艇耐压壳体设计中被大量使用.文章建立了一种计算静水压力下圆锥壳强度的计算方法,利用幂级数法计算圆锥壳平衡微分方程的通解,通过构造变形函数利用Galekin法确定特解.算例结果表明文中提供的方法与有限元结果相当吻合,文中方法可以推广到轴对称压力作用下环肋圆柱壳结构强度分析.     

截顶圆锥壳的自由振动分析

本文基于Ｄｏｎｎｅｌｌ壳体理论导出了截顶圆锥壳体的振动方程，给出了方程的害虫级数解，并讨论了材料各向异性，壳体变厚度最后通过模态分析了确定一加肋锥壳的振动参数。     

余弦载荷作用下圆锥壳的动力屈曲研究

本文采用数值方法对圆锥壳在余弦载荷作用下的动力屈曲问题进行了探讨.利用非线性几何方程建立了锥壳的基本动力屈曲方程.采用级数展开和伽辽金法等方法对方程进行了简化,使之成为常微分方程.方程的求解则采用龙格库塔法,最后给出临界冲击载荷值.     

纵骨式双层圆柱壳结构应力计算的级数方法

对纵骨式双层圆柱壳结构应力计算方法进行了研究,在双层同心纵向加强圆柱壳假设下,建立了力学模型,利用扁壳理论以及应力函数方法建立了平衡方程,并利用梁振型函数的级数展开作为位移和应力函数的待定解,求解出内,外壳板典型部位应力,本方法计算结果与有限元计算值比较吻合,与试验测量值也吻合较好。     

外压圆锥壳开孔应力集中系数分析

采用有限元方法,对不同锥角开孔的应力集中系数的大小及分布规律进行分析,认为开孔倾斜角对应力集中系数影响较大,在实际应用中应严格控制。     

新材料大直径潜水环肋圆柱壳的应力分析

本文指出了为什么通常γ<1,η=2uγ<1,但在新材料大直径潜水环肋圆柱壳应力计算中有时会出现γ≥1,η≥l的情况。推导了γ≥1的应力计算公式。指出了与常规情形一样,当γ≥1时纵向力对弯曲的影响也很少。给出了多种不同的近似算法,指出了在实际应用时采用η=1的相应系数K_s(u,β)来计算圆柱壳内的位移和应力将偏于安全。     

静水压力下变厚度圆柱(锥)壳结构强度分析

文章将变厚度圆柱(锥)壳简化为轴对称的二节点单元,根据平衡方法推导了该结构的单元刚度阵与载荷阵,建立了求解静水压力下变厚度圆柱(锥)壳结构强度的解析单元法(AEM)。利用该方法对一个简单的变厚度锥柱接合壳算例进行了计算并与有限元方法的计算结果进行了比较。研究表明,文中提出的AEM法可以对静水压力下变厚度锥壳结构强度进行准确分析。该方法可以推广到各种轴对称压力作用下的变厚度圆柱(锥)壳结构强度分析。     

环肋圆锥壳基座振动传递的粘弹性阻尼控制技术研究

敷设粘弹性阻尼材料是船舶结构进行减振降噪的一种有效方式。该文利用有限元迭代法对具有频变特性的粘弹性材料的振动响应进行计算,并验证了计算方法的正确性。同时对粘弹性阻尼材料在带有环肋圆锥壳基座结构的敷设方法进行了研究。研究结果表明对基座的腹板敷设约束阻尼层结构可有效地降低整个结构的振动响应。     

简支截顶圆锥壳固有振动特性分析及仿真验证

采用Donnell运动方程和幂级数法,计算两端简支的截顶圆锥壳各阶周向模态下的前2阶固有频率,通过数值计算和有限元仿真对比,研究幂级数法计算圆锥壳固有频率的收敛性和准确性。此外,分析了壳体参数对前2阶固有频率的影响。     

简支截顶圆锥壳固有振动特性分析及仿真验证

采用 Donnell运动方程和幂级数法,计算两端简支的截顶圆锥壳各阶周向模态下的前2阶固有频率,通过数值计算和有限元仿真对比,研究幂级数法计算圆锥壳固有频率的收敛性和准确性。此外,分析了壳体参数对前2阶固有频率的影响。     

静水压力下具有轴对称初始缺陷圆柱壳承载能力研究

文章针对含有轴对称初始缺陷和局部轴对称凹陷的圆柱壳在静水压力下的稳定承载能力问题进行了研究。通过一种数值计算方法,给出了初始缺陷幅值、壳体半径与厚度比、壳体长度、局部凹陷长度及位置对静水压力下圆柱壳屈曲临界压力的影响。并针对不同缺陷幅值对圆柱壳的刚度进行折减,给出了初始缺陷幅值与刚度折减系数的关系。研究结果表明,对于轴对称初始缺陷对圆柱壳稳定承载能力的影响,本质上是降低圆柱壳轴向弯曲刚度和轴向的薄膜刚度从而造成圆柱壳稳定承载能力的下降,因此针对轴对称初始缺陷可以增加纵筋提高其弯曲刚度,增加稳定承载能力。