磁场环境下导电圆形薄板的磁弹性强迫振动

研究了电磁场环境下机械载荷作用圆形导电薄板的磁弹性强迫振动问题。首先给出了圆形薄板的磁弹性轴对称振动方程,并依据麦克斯韦方程,得到了相应的电磁场方程和电磁力表达式,在此基础上,对横向恒定磁场中周边固支和周边简支边界约束圆板的振动问题进行了分析。基于位移函数的设定,应用伽辽金法,推得了导电圆板的磁弹性强迫振动微分方程。通过数值计算,得到了两种边界约束条件下圆板磁弹性振动的幅频和相频曲线图,并对结果进行了分析,讨论了磁感应强度和板厚等参数对系统振动特性的影响。     

横向磁场中圆板的轴对称振动

给出了横向磁场中圆形薄板振动的基本方程,并对周边固支圆板的振动特性进行了分析,最后给出数值结果,表明磁场的变化对振动频率及衰减系数的影响。     

磁弹性板的精化理论

将Cheng精化理论推广到磁弹性板的研究中,对磁弹性板进行了精确的分析。从Huang和Wang给出的线性软磁材料的位移通解出发,利用中面上位移及其沿板厚方向的梯度,将板内的位移表示出来,并获得板内应力张量。利用Pao和Yeh给出的线性边界条件和Lur’e算子方法,给出磁弹性板的精化理论。其中挠度方程略去高阶项后,与磁弹性薄板的挠度方程一致。     

倾斜磁场中条形传导薄板的磁弹性振动

以磁弹性基本假设为出发点,给出了倾斜磁场中无限长条形薄板的磁弹性运动方程及电动力学方程,并推得了两长边简支薄板的磁弹性振动特征方程式。算例表明,磁场因素的存在,将不同程度地影响着传导薄板的振动情况,从而可达到控制该磁场环境中薄板振动的目的。     

两个同心圆环的磁弹性稳定性

众所周知，载电流导体，特别是超导体之间的相互作用可能造成体的屈曲，本文针对两个同心载电流圆环，采用矢量势方法和哈密尔顿原理，分析了结结构的磁弹性稳定性，得到了临界屈曲电流的解析表达式，以及结构频率和电流的相依关系。     

导电薄板在磁场中的磁弹性随机振动

根据磁弹性基本理论和连续体的随机振动理论,得到了在外加磁场中通有随机电流的导电薄板的磁弹性随机振动方程。给出了导电薄板在耦合场中的洛伦兹力及力矩,并将洛伦兹力的耦合项假设为薄板一种阻尼,另一部分假设为随机分布载荷,对板的随机位移响应进行了分析。以四边简支矩形薄板为例,分别得到了外加磁场中通入平稳和非平稳随机电流时导电板的随机位移响应的均值、自相关函数、功率谱密度函数等数字特征。     

横向磁场中轴向变速运动矩形板的参数振动

针对磁场环境中轴向变速运动导电矩形薄板的磁弹性参数振动问题进行研究。在给出薄板运动的动能、应变能以及电磁力表达式基础上,应用哈密顿变分原理,推得轴向运动矩形薄板的磁弹性参数振动方程。针对横向磁场中四边简支边界约束下轴向变速运动矩形板的参数振动问题,通过位移函数的设定并应用伽辽金积分法,得到包含两个变系数项的马蒂厄振动方程。基于弗洛凯理论并应用平均法,对参数振动系统周期解的稳定性进行分析,得到稳定性判别条件。通过数值算例,给出参数振动系统周期解的稳定性图和振动响应曲线图,分析轴向速度等参量对薄板参数振动响应以及解的稳定性的影响。结果表明,稳定解区域对应的响应曲线呈现周期或概周期运动形式,不稳定解区域对应的响应曲线呈现发散形式。     

载流旋转壳的磁弹性问题

本文研究了侧向电流和外磁场强度对变厚度载流旋转壳体的磁弹性效应，利用数值解法分析计算了在轴对称条件下的变厚度旋转壳体在电磁场和机械载荷耦合作用下的应力和位移。     

无限长导电圆柱体的磁弹性振动

对处于均匀静磁场中表面承受周期性负载的无限长导电圆柱体进行了分析,给出了径向位移的解析表达式。以具体的算例,计算了几种不同负载频率下圆柱体的径向应力     

基于几何非线性的加速旋转薄壁圆环振动

基于Euler-Bernoulli梁模型,综合考虑科氏力和离心力的影响,分析微元的动能和大变形应变能,由Hamilton原理建立加速旋转薄壁圆环的平面内几何非线性运动方程。根据波动法中相位封闭原理对振动进行求解分析,计算出加速旋转薄壁圆环的固有频率,分析角速度、角加速度对薄壁圆环动态特性的影响。文章为加速旋转薄壁圆环振动特性的研究提供了理论建模和计算方法,延拓波动法在弹性体动力学计算方面的应用。     

旋转层合圆板的行波动力学特性分析

基于一阶剪切变形理论和哈密顿原理,建立了旋转层合圆板动力学运动方程和相应的边界条件。运用伽辽金法对旋转层合圆板横向振动的行波动力学特性进行了模拟,给出了其前行波、后行波振动频率随层合圆板铺层几何特征、材料参数、旋转速度等的变化规律,并对旋转层合圆板几何和材料参数对其动力失稳临界转速的影响进行了讨论。     

变厚度环板在面内变温下的固有频率

本文采用薄板线性振动理论分析了厚度沿径向变化和受面内约束的各向同性环形薄板在均匀变温下的自由振动和热弹性稳定性问题。分别针对厚度按指数函数和线性函数变化的两种情况，用有限差分法计算了变厚度环板在内、外周边横向夹紧和简支条件下的线性固有频率和临界温度。由数值结果表明，固有频率的平方与面内变温成线性关系。厚度变化参数、内外半径的比值均对环板的固有频率和临界温度有显著影响。文中给出了丰富的数值结果，可供工程设计参考。     

考虑随从力作用的运动粘弹性板的动力稳定性

从二维粘弹性微分型本构关系出发,建立了运动Kelvin-Voigt粘弹性矩形薄板受切向均布随从力作用下的运动微分方程,采用归一化幂级数法,导出了四边简支运动粘弹性板在随从力作用下的复特征方程。分析了系统的前三阶复频率与量纲一运动速度、量纲一延滞时间及量纲一随从力的变化关系。计算结果表明:量纲一延滞时间、量纲一运动速度和量纲一随从力对运动非保守粘弹性板的动力稳定性有着显著的影响。     

多层钢板剪力墙水平荷载作用下结构性能的有限元分析

利用有限元数值模型分别计算了四边简支和四边固支均匀受剪矩形板弹性屈曲剪应力及屈曲后极限强度。考虑内填板的屈曲后强度,通过相关文献的单层和4层钢板剪力墙试验数据验证了多层钢板剪力墙有限元数值模拟方法的正确性。利用试验验证的有限元分析方法分别研究了单层和4层钢板剪力墙在水平荷载作用下内填板高厚比的变化对结构性能的影响,并与相应的单层和4层纯框架结构进行了比较,这为钢板剪力墙在不同阶段的结构性能分析提供了依据。     

用Mises屈服条件求内边界固支环板的极限荷载

对于环板的塑性极限分析,通常应用最大弯矩极限条件.本文应用Mises屈服条件分析内边界固支环板在线性荷载与均布荷载共同作用下的极限荷载.考虑到Mises屈服条件的非线性,文中采用加权余量法进行分析.根据环板屈服时弯矩的边界条件和平衡方程,选取合适的试函数,并用加权余量法中的子域法进行求解.针对线性荷载的不同分布形式,给出极限荷载的计算公式与数值结果,画出极限荷载的影响曲线,并与最大弯矩极限条件的数值结果进行了比较,说明本文结果是合理的.     

环形均布荷载作用下简支圆板的塑性极限分析

本文采用双剪统一屈服准则首次对受环形均布荷载作用下的简支圆板进行了塑性极限分析,得出了相应的统一解形式。已有的Tresca准则、Mises准则、双剪应力准则的解答是文中解答的特例或逼近,它可以适用于不同性状的拉压同性材料。用本文的解还可以推出多种荷载作用下简支圆板的塑性极限荷载。     

传导薄板的非线性磁弹性振动问题

研究了磁场环境中传导薄板的非线性磁弹性振动问题。由虚功原理,给出了磁场中薄板的磁弹性耦合运动方程。并根据薄板薄壳的磁弹性基本假设及麦克斯威尔方程,得到了方程中电磁力及力矩的表达式。作为具体问题,采用多尺度法求出了横向磁场中条形板非线性振动的近似解析解。通过算例,分析了磁场环境对振动周期和幅值的影响。从而证实了,通过改变磁场因素,可达到控制该磁场环境中传导薄板振动的目的。所得的结论,对工程实际将有较大的应用参考价值。     

用半解析环形棱柱单元解盘形锥齿轮的振动问题

提供了一种使用半解析环形棱柱有限元求解盘形锥齿轮行波振动的方法.单元沿齿轮截面具有8个节点,沿周向为三角函数级数,借助三角函数的正交性使单元矩阵得到简化.单元除考虑旋转作用外也可适合各种截面形状的盘类零部件,并可提高计算机的工作效率.计算结果与实测相比表明单元有很好的精度.     

均布载荷作用下圆薄板的自由振动

本文讨论了均布载荷作用下圆薄板在非线性弯曲静平衡构形附近的微幅自由振动。静平衡问题采用文献［２］给出的精确解，在此基础上用修正迭代法求解，得到了其固有频率－载荷特征关系。     

基于双剪统一屈服准则的混凝土矩形板极限荷载的研究

采用双剪统一强度理论（俞茂宏,1991）求出了矩形板的塑性极限荷载的统一解,得出了不同参数b值对极限荷载的影响曲线,从而得出了一系列从Tresca的单剪屈服准则解到双剪应力屈服准则（俞茂宏,1961）的矩形板极限荷载。文献中己有的Tresca解为本文的一个特例。将其用于混凝土矩形板的极限荷载计算,得出了满意的结果。双剪统一强度理论可以给出更符合于各种不同材料特性的合理解。