载流悬臂柱壳的非线性数值分析

针对在电磁场和机械场耦合作用下的载流柱壳的非线性变形问题的数值解法进行了研究。给出了载流柱壳在耦合场作用下的几何方程、物理方程、二维电动力学方程、磁弹性非线性运动方程和洛仑兹力表达式,建立了差分格式和线性化迭代方程,给出了这些方程的数值解系统,并以悬臂柱壳为例,计算了该壳在电磁场和机械载荷耦合作用下的应力及变形;讨论了其应力及变形与外加电磁参量之间的关系;证明了变化电磁参量可以对壳的工作状态实施控制。

载流悬臂柱壳的热磁弹性分析

在薄壳的几何方程、物理方程、运动方程和电动力学方程基础上,建立了载流柱壳热磁弹性耦合方程。采用线性化方法,得到了关于热磁弹性问题的线性迭代方程组,整理成含有8个基本未知函数的标准Cauchy型。考虑电磁场的焦耳热效应,引入热平衡方程及广义Ohm定律,得到了柱壳的温度场,并且推导得到了温度场积分特征值。讨论了载流悬臂柱壳应力、温度及变形随外加电磁参量的变化规律,并通过实例证实了可以通过改变电、磁、力场的参数来实现对板壳的应力、应变、温度的控制。

正交异性悬臂柱壳轴对称问题的弱形式解

导出层合柱壳轴对称问题的平衡方程和边界条件的弱形式，提供了方程和边界条件放在一起的算子形式，建立了悬臂柱壳轴对称问题的热应力混合方程，给出了正交异性层合悬臂柱壳在热荷载和机械荷载作用下的弱形式解·本文提出的方法弱化了求解方程和边界条件，化解了问题。