单圆弧波纹管膜片的非线性大变形分析

采用拟壳法把单圆弧波纹管膜片看作具有初始挠度圆环薄板的组合结构,用非线性大挠度弯曲理论对单圆弧膜片的非线性大变形进行了分析。选取膜片圆弧部分的最大变形处挠度为摄动参数,采用板壳理论的修正迭代法,对外周边固定内周边自由的单圆弧波纹管膜片进行了求解,由边界条件和连续性条件得到了精确度较高的二次解析解。通过波纹管膜片圆弧的矢高和波长绘制了圆弧最大挠度处的特征曲线,随着单弧膜片的矢量高度的增加,膜片的挠度非线性增大,随着单弧波纹管膜片的弧长变长,膜片的挠度非线性增加。

组合结构波纹管膜片非线性大挠度分析

采用连续化方法在非线性大挠度理论的基础上,对应用于干气密封系统中的扁圆锥壳-圆弧-圆环板组合结构波纹管膜片进行了非线性大变形理论分析,根据板壳理论的修正迭代法对其进行了数值计算,对外周边固定,内周边自由的组合结构波纹管膜片进行了求解,同时通过二次近似解分析波纹管扁圆锥壳部分不同倾斜角的斜边的波形在圆弧最大挠度处的膜片非线性承载能力,并且在同一波形的基础上分析了波深、圆弧半径等参数在圆弧最大挠度处的膜片承载能力.随着组合结构波纹管膜片倾斜角的增加,膜片的挠度非线性增大,随着组合结构波纹管膜片的矢高的增加,膜片的挠度非线性增大,随着组合结构波纹管膜片的圆弧波长变长,膜片的挠度非线性增大.

在动静载荷作用下单圆弧波纹管膜片非线性稳定性分析

借助拟板法把单圆弧波纹管膜片处理成具有初挠度圆环板的组合结构.利用薄板薄壳的非线性弯曲理论,得到单圆弧膜片在静态和动态载荷协同作用下的非线性动力学方程组.给定该方程组的边界条件与连续条件,可以预测静态载荷及其动态载荷协同作用下膜片的挠度和张力,从而根据Galerkin方法得到单圆弧波纹管膜片非线性系统的受迫振动方程.根据Floquet指数研究了无外激励下系统的分岔问题,讨论了单圆弧波纹管膜片在平衡点领域的稳定性问题,同时考虑了系统在纯动态载荷作用和动静态载荷协同作用下其平衡位置的变化情况.研究结果表明单圆弧膜片系统在动静态载荷协同作用下比在纯动态作用下系统发生Hopf分岔更为滞后.

在动静载荷作用下S型波纹管膜片非线性稳定性分析

研究了S型波纹管膜片的非线性稳定性问题,运用拟壳法将S型波纹管膜片当作有初挠度的圆环薄板的复合结构,利用薄壳的非线性弯曲理论,得到S型波纹管膜片在动静载荷作用下的非线性动力学方程组。在边界条件、连续条件下用Galerkin得到膜片非线性系统的受迫振动方程。用Floquet指数判断了该系统发生分叉的条件,讨论了系统在平衡点领域的稳定性问题。