阶梯圆柱壳屈曲问题的哈密顿方法

为研究工程中常见阶梯圆柱壳结构的屈曲行为,利用对偶变量关系建立了哈密顿体系下的屈曲模型.基于阶梯区域的连续性条件及端部条件,将圆柱壳临界载荷和屈曲模态归结为哈密顿体系下的广义辛本征值和辛本征解表述.利用该模型研究了阶梯区域的深度、宽度和中心位置对圆柱壳临界荷载和屈曲模态的影响.研究结果表明:临界荷载和屈曲模态对阶梯区域的深度和宽度较为敏感,当阶梯区域尺寸大于一定程度后,壳体会发生局部屈曲现象.该研究方法具有显式和简捷的特点,可为阶梯圆柱壳的精确屈曲评估提供理论依据.

双层石墨烯系统稳态受迫振动问题中的辛方法

针对悬臂石墨烯系统提出一种求解其稳态受迫振动问题的辛解析方法。基于Eringen非局部理论,将石墨烯层板受迫振动问题导入哈密顿体系。采用边界条件分解技术,将问题化为三种边界条件的子问题。通过辛解析方法,得到由辛本征值和辛本征解表示的双层石墨烯系统受迫振动问题的解析解表达式。数值结果表明,辛本征解级数具有很好的收敛性和精度,并与文献结果吻合;在一定的外载激励下可发生同向振动模式和反向振动模式;在一定的参数下,得到一些新的现象和结论。

弹性板中柱面Lamb波问题的哈密顿体系方法

针对柱面Lamb波问题,引入哈密顿体系并利用辛本征值和本征解及其辛共轭正交关系,得到柱面Lamb波解析解.采用表面载荷激励的柱面Lamb波,分析Lamb波传播特点.研究结果表明:数值模拟结果与文献实验结果吻合,说明在分析柱面Lamb波问题中哈密顿体系方法是可靠和准确的.研究结论可用于对含损伤板的响应分析,并为结构健康监测和检测提供依据.