波纹板结构动力学建模及其自由振动特性分析

波纹板结构是高速列车中较为常见的型材结构,因其具有轻质、高强度和高稳定性等一系列优点,所以广泛应用于车体结构轻量化设计。首先,基于一阶剪切变形理论和中厚壳(圆弧壳)理论,采用微分求积有限元法(DQFEM)建立一般边界条件下五自由度波纹板结构的通用动力学分析模型;紧接着对五自由度波纹板结构动力学模型进行收敛性验证,确定最佳微分节点数和惩罚因子的取值;然后,采用有限软件(ABAQUS)验证了建立模型的准确性;最后根据已建立模型,研究波纹板结构参数对其振动特性的影响。结果表明,波纹板结构厚度和固支边界条件会增加其固有频率,提高波纹板结构的稳定性,使得共振频率向高频移动;增加波纹板结构长度、参与耦合圆弧壳半径和参与耦合圆弧壳弧度会降低其固有频率,使得共振频率向低频移动。

荷载非对称分布对组合肋壳稳定性的影响

首先对组合肋壳与其他组合壳体结构形式进行了对比,阐述了组合肋壳这种新型结构的优势.利用非线性有限单元法研究了荷载非对称分布对组合肋壳稳定性的影响,得出了在U.L.描述下的组合单元刚度矩阵,并利用弧长法跟踪结构的荷载-位移曲线.通过在全跨、1/2跨对称、1/2跨不对称、1/4跨四种不同荷载分布作用下,组合肋壳稳定性的全过程跟踪,得到了组合肋壳的失稳形式和最大变形点全过程荷载-位移曲线,发现不同荷载作用下极限荷载不同,1/4跨均布荷载是结构的最不利受力情况,同时计算结果显示组合肋壳结构有较高的后屈曲强度.

超长镀锌弧形波形瓦结构的有限元计算

建立了柱壳结构的有限元力学模型，用 ＦＯＲＴＲＡＮ ７７语言编制出计算程序，最终对超长镀锌弧形波形瓦结构进行有限元计算．文中分析了超长镀锌弧形波形瓦结构的变形与几何参数之关系，得出了许多有益的结果，为超长镀锌弧形波形瓦企业标准的制定及其产品的推广应用提供理论依据和基础数据．

各向异性中厚度板壳的弹塑性大变形分析

本文提出了一个解各向异性中厚度板壳弹塑性大变形问题的一般有限元方法。几何非线性的描述采用Ｖ．Ｋａｒｍａｎ的位移应变关系；材料的弹塑性分析采用Ｈｉｌｌ推广的Ｈｕｂｅｒ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则；借用Ｏｗｅｎ的剪切修正系数，正确计及了叠层复合材料壳体的横向剪切效应。特别是本文利用插值外推的思想，提出了一个带预测的弧长增量控制法，显著提高了计算塑性大变形和后屈曲路径的效率。几个数值算例表明本文给出的有限元方法对于各种各向异性壳体的弹塑性大变形分析有较好的精度。

复合材料圆柱壳体水下非线性屈曲数值分析

为解决水下复合材料仿真精度低的问题,采用非线性数值分析方法对复合材料圆柱壳体的水下屈曲行为进行研究。通过算例表明了非线性屈曲数值分析与试验结果的吻合性较好,验证了数学模型和计算方法的有效性。对比了铝合金、Carbon/Epoxy、Boron/Epoxy和Glass/Epoxy4种材料圆柱壳体的水下非线性屈曲行为,结果表明纤维的拉伸模量对于圆柱壳体的耐压能力有较大影响,Carbon/Epoxy是水下圆柱壳体比较理想的一种材料,最后分析了矩形、T形和L形肋骨复合材料圆柱壳体的水下非线性屈曲行为,通过分析可知,T形肋骨对于提高圆柱壳体的屈曲压力是最明显的。研究结果对于复合材料在水下的应用及研究有较大的参考价值和指导作用。

各向异性弹塑性中厚度板壳的有限元分析

本文在文献［２，３］的基础上，提出了一个解各向异性弹塑性中厚度板壳问题的有限元方法。考虑材料各向异性的特点，采用了Ｈｉｌｌ推广的Ｈｕｂｅｒ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则；借用Ｏｗｅｎ的剪切修正系数，正确计及了叠层复合材料壳体的横向剪切效应；为了避免“自锁”现象，文中采用了９节点的Ｈｅｔｅｒｏｓｉｓ二次壳单元；特别是本文利用插值外推的思想，提出了一个带预测的弧长增量控制法，显著提高了确定变形路径的计算效率。几个数值算例表明本文给出的有限元方法对于各向异性中厚度板壳的弹塑性分析有较好的精度，尤其是对具有复杂变形路径的结构计算，收敛速度提高更快。

大型整体锥壳与分瓣圆弧锥壳的承载能力计算与比较

应用有限元软件ANSYS分别对大型整体锥壳与分瓣圆弧锥壳的承载能力进行计算与相互比较,结果发现分瓣圆弧锥壳结构的承载能力比整体锥壳有显著提高。随着半锥角的增大,整体锥壳的承载能力减小,但分瓣圆弧锥壳的承载能力不受影响。分瓣圆弧锥壳的承载能力是由分瓣圆弧半径决定的。这种分瓣圆弧锥壳在大型工程结构中具有推广价值。

轴压圆柱壳的局部稳定数值分析与试验研究

利用有限元软件ANSYS对圆柱薄壳进行数值求解,计算了理想圆柱薄壳的特征值屈曲,并将数值解与理论解进行比较分析;计算了考虑初始缺陷和残余应力的圆柱薄壳的非线性屈曲,得到了圆柱薄壳的荷载-位移曲线、极限荷载,并计算了圆柱薄壳局部稳定的应力值。最后给出了圆柱薄壳的局部屈曲应力的建议公式。

大桥观光电梯圆弧玻璃罩结构的计算

根据圆弧结构的特点,采用扁壳有限单元法对某大桥观光电梯圆弧结构玻璃罩进行了强度计算与校核,并与大型结构强度计算分析软件SuperSAP93计算结果进行了比较,计算结果表明:该观光电梯圆弧玻璃罩结构设计是安全的.

基于UG的风扇叶片反造型设计方法

基于UG二次开发工具UG/OPEN API和NX OPEN C/C++二次开发功能,结合C/C++编程语言在VS2008平台创建涡扇发动机风扇叶片叶身的中弧面参数化模型和有限元参数化模型,并进行仿真分析。利用壳单元进行分析,对生成的NX Nastran输入输出文件进行数据处理,完成有限元模型的反向迭代过程。该过程能够获得叶片结构的预变形,使得到的叶片模型在外载荷和边界约束条件下,得到与原始模型相互重合的叶片模型。