环加肋圆柱壳振动分析的复合有限条法

提出一种分析环加肋圆柱壳自由振动问题的高效半解析方法──复合有限条法。该方法可在一个有限条元内计入若干个横向加肋的影响，包含横向加肋的有限条元称为复合有限条元，环加肋圆柱天采用一系列复合有限条元进行离散。复合有限条法可按加强肋骨的实际分布情况进行计算，而不必采用将加肋的影响平均到整个壳体的方法，且可考虑肋骨偏心的影响，它是一种子结构求解技术。算例表明，复合有限条法具有良好的求解精度和很高的求解效率，与常规有限元法相比，复合有限条法大大减少了系统自由度和计算工作量，且易于程序实现，是一种分析加肋板壳结构振动问题的较理想方法。

含模态缺陷的环向加肋圆柱壳极限强度分析

为了研究初始缺陷对环向加肋圆柱壳极限强度的影响,引入模态缺陷作为圆柱壳的初始几何缺陷。首先,建立与实物模型一致的有限元模型,依据模态形状特点将前30阶模态归为4类,发现类别一的第23阶模态得到最低的极限强度,并对含有模态缺陷的圆柱壳进行半径厚度比、缺陷幅值、不同材料的敏感度分析。结果表明:极限强度与不同厚度半径比、缺陷幅值均呈近似线性关系;不同材料加肋圆柱壳的最低极限强度对应的模态阶数不同,但其模态形状均为同一类。

复合有限条法研究水压作用下加肋柱壳的后屈曲

为了研究水压作用下的加肋柱壳的后屈曲状况，并且能考虑到肋骨的实际截面形状和分布情况，本文将复合有限条方法应用于环加肋圆柱壳的后屈曲分析。在对后屈曲路径的跟踪过程中，使用了正交弧长法。算例表明，复合有限条方法同纯粹的有限元方法相比在速度上能提高10倍以上，并且方程阶数与壳体尺寸无关，是一种分析加肋板壳结构的理想方法；实际应用的加肋圆柱壳在水压下的后屈曲路径一般来说不存在分叉点，在后屈曲阶段，随着变形的增加常常要求压力有所增加。

加肋斜度对加肋壳稳定性的影响

本文从正交各向异性假设出发，推导了肋骨具有斜度时环加肋圆柱壳总体失稳的临界水压公式，并且用有限元分析软件ＡＬＧＯＲ进行了验证。在公式推导的过程中，考虑了加肋的实际分布情况，并编制了计算程序，对半圆环界面加肋圆柱壳和圆管加肋圆柱壳的临界水压进行了比较。算例表明，在消耗相同材料的情况下，半圆环加肋圆柱壳具有较好的抗水压性能；肋骨斜度增加，临界水压下降。

用复合有限条—─气泡函数法研究加肋壳体稳定性

为了寻求一种求解加肋壳体结构临界载荷的有效方法，并且能考虑到肋骨的实际截面形状和分布情况，将复合有限条方法应用于环加肋圆柱壳的屈曲分析，该方法可按加肋的实际分布情况考虑加肋的影响并可对环肋圆柱壳的总体失稳和局部失稳临界载荷进行计算。在对该问题有限条方法公式的推导过程中，引入了气泡函数，以改善可能出现奇异或刚性的非线性方程组，并提高了收敛精度。算例表明，气泡函数的应用能提高有限条方法的求解精度和求解效率，求解的方程阶数与壳体尺寸无关，是一种分析加肋板壳结构的理想方法。