无限长圆管非轴对称问题的Donnell理论的解析解

本文根据圆柱壳体的Donnell近似理论,用富氏积分变换和留数理论得出了无限长圆管受非轴对称法向荷载的解析解。

Winkler弹性介质中多孔功能梯度材料截锥壳的弯曲

弹性介质中板壳结构的力学特性研究,大都假设结构体在变形过程中始终与介质紧密接触。为研究可脱离的Winkler弹性介质中含孔隙功能梯度材料截锥壳在环向荷载作用下的弯曲问题,以陶瓷材料质量分数、体积指数和孔隙率为控制参数,根据混合律计算含均匀孔隙功能梯度材料的物性参数。基于Donnell经典薄壳理论和Hamilton原理,建立Winkler弹性介质和环向荷载共同作用下截锥壳的平衡方程和变形协调方程。考虑锥壳两端简支边界条件,采用Galerkin积分法求解得到截锥壳弯曲挠度的解析解。研究在弹性介质与壳体接触和脱离两种情况下,孔隙率、功能梯度材料组成和截锥壳尺寸等因素对壳体挠度值的影响。结果表明,截锥壳挠度值随着孔隙率、体积指数、壳体长径比、径厚比和半锥角的增大而增大,随着陶瓷质量分数的增大而减小。截锥壳与Winkler弹性介质接触时的挠度值比脱离时小,这是因弹性介质对壳体有一定的反作用力。在截锥壳母线方向上,其中部的挠度值较大,而由中部到两端的挠度值逐渐减小;在截锥壳环向方向上,其挠度值呈现周期变化。分析多孔FGM截锥壳在弹性介质和环向荷载作用下的弯曲问题,为FGM截锥壳在工程领域中的应用提供了理论基础。

外壳板采用纵骨加强的双层加肋圆柱壳水下声辐射分析

建立了外壳板加纵骨的双层加肋圆柱壳水下声辐射计算方法 ,计算模型采用 Donnell壳体理论 ,考虑了环肋、舱壁和实肋板对内外圆柱壳的径向、切向、纵向反作用力以及纵向反弯矩 ,利用傅氏变换和模态展开在波数域建立了计算模型的声弹耦合控制方程。推导了所有结构部件以及水介质的速度阻抗表达式 ,采用数值计算方法在波数域求解出径向振动速度 ,利用稳相法得到远场辐射声压。研究表明 ,如果纵骨沿圆周均匀排列 ,则纵骨的存在不导致圆柱壳周向模态耦合 ,纵骨加强的双层圆柱壳水下声辐射计算可以大大简化。采用文中方法研究了环频率以下外壳板加纵骨的双层加肋圆柱壳水下声辐射特性 ,计算表明 :在较低的频率段 ,外壳板采用纵骨加强使双层加肋圆柱壳水下辐射声压增大 ;增大纵骨刚度 ,结构辐射声压也相应增大 ;纵骨间距对双层加肋圆柱壳水下声辐射影响比较复杂 ,辐射声压谱随纵骨间距变化较大 。

层合薄壁圆柱壳1:1内共振研究

针对一端固定,一端自由的层合薄壁圆柱壳模型,根据Donnell’s非线性简化壳理论建立其非线性振动方程。采用Galerkin方法对非线性振动方程进行离散化,应用平均法对系统包含两个相邻轴向模态的非线性振动响应进行了解析分析,与数值模拟进行了比较,并得到了不同参数对层合薄壁圆柱壳复杂的振动响应的影响。结果表明,1)由于所选的两个相邻轴向模态频率相距较近,能量在两个模态之间相互传递,系统存在1∶1内共振现象;2)系统复杂的振动响应受激振力大小的影响比较大,而对于阻尼不敏感。

混合式永磁调速器导体转子振动影响因素分析

为研究具有径向与轴向磁路的混合式永磁调速器导体转子对混合式永磁调速器振动影响,首先,建立混合式永磁调速器转子仿真模型,分析混合式永磁调速器振动原因;其次,以Donnell壳体理论为基础建立了混合式永磁调速器导体转子模型;最后,采用有限元软件完成对永磁调速导体转子的振动仿真分析。研究结果表明:轴向与径向导体转子的厚度差值越大,导体转子振动效果越差;径向导体转子对轴向导体转子具有抑制振动的作用;导体转子振动效果与其厚径比成正比,与长径比成反比。