简支预应力U型薄壳渡槽槽身整体结构优化

给出了简支预应力U型薄壳渡槽槽身整体结构优化设计的数学模型，推导了位移灵敏度和应力灵敏度的表达式。编制了以有限元程序ADINA为结构分析求解器的结构优化设计通用程序，并对简支预应力U型薄壳渡槽进行了槽身整体结构优化设计。结果显示本文方法是有效的。     

囊式空气弹簧机械阻抗特性研究

根据小幅振动的线性叠加原理将囊式空气弹簧分成几个简单的可解析计算的规则区域,结合线性空气波动理论求解出空气弹簧内部声压场的分布。根据弹性薄壳无矩理论推导出旋转壳体状态向量的一阶常微分矩阵方程,利用齐次扩容精细积分法推导出壳体的传递矩阵,结合动力平衡方程求出空气弹簧在位移谐波激励下所受到的激励力,进而得出其机械阻抗。算例结果表明该方法合理可行,为运用近似解析法分析空气弹簧的阻抗特性提供了一种新的思路。     

囊式空气弹簧静态特性计算方法

囊式空气弹簧是一种承载和刚度均可调的隔振元件,其承载和刚度特性不仅取决于气压,还与其几何形状和壳体材料性质有关。船舶隔振装置的设计和应用需要确定空气弹簧在不同高度和不同气压下的承载能力和刚度大小,但其在任意状态下有效面积和刚度的全部数据无法依靠实验测量获得,针对囊式空气弹簧在不同状态下有效面积的难以试验测试确定的特点,基于弹性薄壳无矩理论,给出一种船用囊式空气弹簧静态特性的计算方法,推导承载力和静刚度的计算公式,并通过算例验证该方法的计算过程,为船用空气弹簧的设计和应用提供理论依据。     

加筋旋转薄壳的非线性屈曲分析

本文基于能量准则求解均布外压下加筋旋转薄壳的非线性屈曲问题,采用半解析半离散的方法导出了壳体的非线性屈曲方程和计算格式,其中物理非线性采用塑性形变理论和Mises屈服准则。考虑到壳体沿经线方向进入塑性的程度不同,采用经向分段的方法对壳体进行离散,使导出的方法具有有限元法的优点。数值分析和试验结果表明,所导出的方法具有较好的精度,计算过程也比较简单方便。     

气囊隔振器耐压强度研究

目前常用的气囊隔振器主要分为囊式和膜式结构气囊,两者从几何上皆可简化为一种轴对称旋转壳结构.本文以薄壳无距理论建立两者统一力学模型,求解出平衡状态下囊体的内力表达式;建立囊体帘线骨架层复合材料模型,利用应力转轴公式和Tsai-Hill强度理论进行失效分析,推导出气囊耐压强度表达式;为保证囊体耐压强度,优化设计帘线缠绕角,推导出最佳缠绕角表达式;试验结果表明,气囊隔振器的爆破压力与理论计算值基本吻合,验证了理论模型的有效性.研究结果可为气囊隔振器的可靠性设计提供理论指导.     

具轴对称初始缺陷的正交各向异性夹层圆柱薄壳的非线性稳定性

对具有初始缺陷的正交各向异性表层圆柱薄层在轴压下的非线性稳定性进行了分析，研究，导出了稳定性控制方程，求得了数值解，并对屈曲载荷，初找镀，夹心模量，缺陷波参量间的关系进行了讨论。     

加肋透声窗水动力自噪声的数值/解析混合计算方法研究

针对声呐透声窗薄壳加肋结构声学优化设计,将声呐部位简化为弹性矩形板和矩形腔组成的规则模型,采用结构有限元方法求解结构模态振动,并采用近似结构模态函数计算外场Rayleigh积分方程,采用模态解析方法求解声腔内部声场,建立声振耦合方程,进一步考虑湍流边界层脉动压力的时空随机激励特性,形成数值/解析混合的声呐水动力自噪声快速计算方法。以弹性平板为例计算声呐舱的水动力自噪声,并与理论解析法比较,验证本方法的准确性。计算了垂向肋骨的间距对声呐部位水动力自噪声的影响,研究结果表明：在保证声呐透声窗强度要求的前提上,减少垂向肋骨数量,扩大垂向肋骨间距,有利于降低流激水动力自噪声。     

超空泡运动体圆柱薄壳屈曲可靠性分析

在水下高速运动的超空泡运动体,其所受轴向力非常大,容易发生结构屈曲问题.考虑到结构自身参数的不确定性,有必要对运动体结构进行屈曲可靠性分析.首先给出超空泡运动体圆柱薄壳舱段的受力模型,并运用半解析有限元法得到临界屈曲载荷.然后建立圆柱薄壳舱段屈曲安全余量函数,给出了临界屈曲载荷隐函数形式的敏度表达式,再用有限步长迭代法求屈曲可靠性指标.最后,通过算例分析了不同空化器锥角时的圆柱薄壳舱段屈曲可靠性指标随速度的变化趋势.