正交各向异性圆柱壳裂纹形态求解及其自由振动特性

含裂纹正交各向异性圆柱壳自由振动响应及其裂纹形态求解是一个复杂的结构动力学问题。针对此问题,提出一种基于线弹簧模型和波传播方法的含斜裂纹正交各向异性圆柱壳的裂纹形态求解方法。基于Kirchhoff-Love壳体理论,建立含斜裂纹的正交各向异性圆柱壳力学模型,得到经典边界条件下的正交各向异性圆柱壳的自由振动响应特性。利用线弹簧模型计算裂纹区域的局部柔度,构造了不同裂纹形态的附加应力关系。结合波传播方法,获得含斜裂纹的正交各向异性圆柱壳的自由振动响应特性,进而得到一种基于固有频率的裂纹形态识别方法。研究结果表明,裂纹的存在会导致圆柱壳局部柔度的降低和固有频率的下降,且裂纹的尺寸越大、深度越深,固有频率的下降程度越大;随着裂纹角度的增大,固有频率的下降程度先增大后减小;通过不同裂纹形态产生的固有频率变化规律,可以对裂纹形态进行识别,得到裂纹的几何空间分布。研究结果可为正交各向异性薄壳裂纹形态求解和振动响应求解方面的研究提供有益参考,也可为圆柱壳结构的裂纹损伤识别方面提供理论支持。

正交圆柱结构双气隙共磁钢三自由度电动机初探

本文提出一种新结构三自由度电动机。介绍了这种正交圆柱结构双气隙共磁钢三自由度电动机的基本构成和工作原理，并进行了初步解析分析。最后给出了实际样机的测试数据，说明该种结构三自由度电动机的可行性和实用性。

虚拟边界法研究正交双圆柱及串列双圆球绕流

把Goldstein等人提出的虚拟边界法推广到三维情况,研究了Re=150时不同间距下正交双圆柱绕流,和Re=250时不同间距下串列双圆球绕流流场.对于正交双圆柱绕流,当间距比大于3,下游圆柱对上游圆柱尾流的影响只限定在下游圆柱的尾流所扫过的范围之内;当间距比小于等于3,下游圆柱对上游圆柱尾流的影响扩大,下游圆柱尾流扫过区上下出现两排三维流向二次涡结构.对于串列圆球绕流,研究发现,在小间距比(L/D≈1.5)的情况下,由于上下游圆球尾流区的相互抑制消除了压力不稳定性,整个流场呈现稳态轴对称特征;间距比为2.0时,周向压力梯度诱发出流体的周向输运,流场呈现稳态非对称性,但流场中存在特定的对称面;间距比增大到2.5后,绕流场开始周期振荡,原有的对称面依旧存在;在间距比3.5时下游圆球下表面的涡结构强度有所减弱,导致占优频率发生交替;间距比增至7.0时,整个流场恢复稳态特征,两圆球尾部同时出现双线涡,这时流场对称面的位置发生了变动.

基于波传播方法和多元分析的正交各向异性圆柱壳振动特性研究

采用Flügge经典薄壳理论和波传播方法讨论了正交各向异性圆柱壳的自由振动问题。波传播法利用梁边界简化对应圆柱壳的边界条件,自由振动问题转换为求解关于圆频率的6次方程;通过参数化求解过程,获得了一定范围下正交各向异性圆柱壳自由振动的解空间。针对该空间应用多元统计方法讨论了圆柱壳的几何参数、材料特性参数对于频率的影响,分析了这些参数和频率的关联程度;基于方差分析讨论这些因素对频率的影响重要程度,并采用自组织映射技术研究了解空间的特性。该方法具有一般性,能够考虑正交各向异性圆柱壳在复杂边界和受外力的情况。

非球形正交圆柱结构两自由度电动机

首次提出了一种非球形两自由度电动机的新结构 ,介绍了采用该种结构的两自由度电动机的基本结构。

弹性基础上正交各向异性圆柱壳的自由振动

该文希望得到正交各向异性圆柱壳在弹性基础暨一般边界条件下自由振动频率的半解析解,以便为这类典型工程结构的参数化分析与设计提供可靠的理论基础。所提方法包含3项关键内容:1)依据Donnell-Mushtari柱壳理论和Hamilton原理,导出了弹性基础上有径向预压力作用的正交各向异性圆柱壳的振动微分方程;2)指出该微分方程存在9种不同组合形式的解,澄清了有关文献中的错误,避免了可能的漏解;3)采用二分法得到了圆柱壳振动频率的解,所提出的方法与经典文献结果对比吻合良好,验证了所提出方法的适用性。将该方法应用于两端支撑弹簧圆柱壳振动频率的参数化分析,发现弹簧刚度和内压力对固有频率的影响都呈现非线性规律。该文所提出的方法适用于一般边界条件下的圆柱壳振动问题,避免漏解,精确可靠,适用性强,为这类工程结构的振动分析提供了可靠的方法。

正交各向异性圆柱壳在轴向压力作用下的静动态特性分析

依据Fl櫣ｇｇｅ壳体理论 ,分析了正交各向异性圆柱壳在轴向压力作用下的稳定和自由振动特性 ,详细讨论了壳体几何参数和材料特性参数以及轴向压力对于自振频率的影响 ,给出了最低频率随L/R变化的包络线。

正交各向异性圆柱壳的弹塑性屈曲分析

应用能量原理和正交各向异性材料的混合硬化本构关系,推导出在两端简支条件下轴向压缩圆柱壳的弹塑性临界应力表达式。计算了相应的临界应力。讨论了几何尺寸,材料性能等因素对临界应力的影响。计算结果表明,几何尺寸对弹塑性临界应力的影响较小,而材料的力学性能对弹塑性临界应力有较大的影响。

正交各向异性空心圆柱体中的周向超声导波

周向导波适于大直径管道纵向缺陷的超声无损检测。基于三维弹性理论,采用一种正交多项式法研究正交各向异性无限长管道中的周向导波。为验证方法的正确性与适用性,首先计算了各向同性和横观各向同性管道中的周向导波并与已有数据相比较。其次,计算了单向复合材料中不同纤维增强强度下的频散曲线,论证了纤维增强强度变化对于频散曲线的影响。最后,求解了不同径厚比下正交各向异性管道的周向导波的频散曲线,论述了径厚比的变化对频散曲线的影响。

正交各向异性空心圆柱体中的纵向导波

基于三维线弹性理论,采用勒让德正交多项式展开法,推导了正交各向异性材料中纵向导波的耦合波动方程,并对耦合波动方程进行了数值求解。首先,为确定方法的适用性和准确性,利用Disperse软件求解各向同性空心圆柱体中纵向导波的频散曲线,并将其与勒让德正交多项式展开法求解结果相对比,二者结果完全一致。然后,讨论了勒让德正交多项式截止值对轴对称导波频散曲线收敛性的影响,并从数值计算的角度分析了产生影响的原因。最后,针对碳纤维缠绕的复合材料空心圆柱体,分别求解纵向、扭转和弯曲三种不同模态纵向导波的相速度频散曲线。计算了不同径厚比下的弯曲模态相速度频散曲线,分析径厚比的变化对频散曲线的影响。

非均匀圆柱型正交各向异性圆板的弯曲

研究了非均匀圆柱型正交各向异性圆板在均布横向载荷作用下的弯曲问题，求得了折算刚度随半径按指数规律变化的非均匀圆柱型正交各向异性圆板弯曲问题的渐近解，给出了周边固支和简支条件下的渐近解．通过算例可以看出。

悬臂正交各向异性圆柱壳的自由振动分析

圆柱壳是潜艇、化工容器以及宇航结构中的主要形式,它的动态特性一直得到了广泛的研究。基于分离变量法和Fl櫣gge经典壳体理论,分析了正交各向异性圆柱壳在悬臂边界条件下的自由振动问题。给出了精确解的形式,得到了自由振动频率和振型的变化曲线。分析了材料特性和几何参数对频率的影响。数值算例结果表明,本文的方法具有较高的精度。

反对称正交铺层剪切圆柱壳在轴压下的屈曲分析

给出了反对称正交铺层剪切圆柱壳广义 Donnell大挠度方程 ,运用位移型摄动技术构造了圆柱壳在均匀轴压下的屈曲全局渐近级数解 ;运用奇异摄动技术分析了圆柱壳端部边界层方程和奇异摄动解 ,对计及横向剪切复合材料圆柱壳或部分圆柱壳的非线性弯曲或屈曲进行了精确分析 .同时 ,结合典型算例讨论了横向剪切变形、Batdorf数、径厚比、长径比、铺层数和弹性模量比对圆柱壳屈曲性态的影响 .结果表明 。

圆柱型正交各向异性弹性楔的佯谬解

圆柱型正交各向异性弹性楔体顶端受有集中力偶的经典解 ,当顶角满足一定关系时 ,其应力成为无穷大 ,这是个佯谬 .该文在哈密顿体系下将该问题进行重新求解 ,即利用极坐标各向异性弹性力学哈密顿体系 ,在原变量和其对偶变量组成的辛几何空间求解特殊本征值的约当型本征解 ,从而直接给出该佯谬问题的解析解 .结果再次表明经典力学中的弹性楔佯谬解对应的是哈密顿体系下辛几何的约当型解 .

工程制图中两正交圆柱体相贯线的教学探讨

针对两正交圆柱体相贯线的形状特征和投影规律,通过空间曲线方程推导了两正交圆柱体相贯线在非积聚性投影面投影为双曲线或直线,对于空间曲线的投影直观性较差的问题,通过三维建模软件表达了直径变化时两正交圆柱体相贯线演变趋势,结合实际操作并给出了两圆柱体相贯线的求解流程图。

点简支圆柱型正交各向异性圆板弯曲问题的精确解

本文给出了简单支承于圆周边界若干点上的圆柱型正交各向异性圆板弯曲问题的精确解。简支点的间距及横向载荷的分布可以是任意的。对各向同性、均布载荷及简支点等间距分布的简化情况计算了圆板的最大挠度。计算结果表明:只要不断增加简支点的数目,本文解答可无限趋近于周边简支圆板弯曲问题的经典解。

具脱层的正交铺设圆柱壳的轴对称屈曲分析

脱层是复合材料最常见的损伤之一,它将导致结构提前失效.本文应用模态分析法研究了具环向贯穿脱层圆柱壳的轴对称屈曲问题.基于线弹性理论,建立了正交铺设脱层圆柱壳的轴对称屈曲微分方程、边界条件、位移连续条件、弯矩与剪力的平衡条件及相容条件.对方程进行求解,得到了脱层长度和深度对屈曲载荷的影响,并通过算例与已有文献进行了比较.

两正交圆柱相贯线教学方法探讨

作为中职学校,制图课是一门重要的专业基础课。根据用人单位反映,学生到企业后,识图能力较差。而在制图课中求曲面立体相贯线更一直是学生学习的难点。笔者在多年的教学实践中体会到,如果能在教学中注意突出重点,深入浅出,就可以帮助学生很快理解并掌握要领,提高其分析问题和解决问题的能力。

正交圆柱、圆锥表面交线的拓扑结构分析与计算机绘图

分析了正交圆柱、圆锥表面交线投影当参数变化时其拓扑结构的变化，并利用极值原理给出了特殊投影点的计算方法，从而使相贯线的计算机绘图更为精确。

具脱层的正交铺设圆柱壳的初始后屈曲分析

基于非线性弹性理论,建立了含脱层正交铺设圆柱壳的后屈曲控制方程,应用Koiter初始后屈曲理论和小参数摄动法,导出了系统的一阶和二阶摄动控制方程,以及相应的边界条件、位移连续条件和力平衡条件,然后逐阶求解.算例中,讨论了不同脱层深度和长度对脱层复合材料圆柱壳屈曲和初始后屈曲特性的影响,并与已有文献进行了比较.