柱壳结构外压稳定性分析的柱壳有限条元法

圆柱壳结构在各种工程建设中是一种广泛采用的结构形式 .而柱壳结构在外压作用下往往发生失稳屈曲破坏 ,在经济上造成极大的损失 .对于这类问题的分析 ,如果采用一般有限元法 ,无论在壳体几何形状模拟 ,还是失稳位形描述都将遇到难以克服的困难 .提出的半解析柱壳有限条元法 ,保证了壳体离散时几何形状表示上与实际结构相一致 ,并且具有失稳位形描述简单、计算自由度少、精度高、机时省等优点     

板壳结构屈曲分析的非线性有限元法

为进行板壳结构的屈曲分析.采用三维退化曲壳元离散板壳结构,在 TL 列式下推导了考虑双重非线性的单元切线刚度矩阵,提出采用罚单元法处理结构加载边的位移约束条件.应用所编制的程序,进行了平板、曲壳以及板式门架的双重非线性屈曲分析.对比分析表明了方法的可靠性和有效性.     

板壳非线性分析的三维退化壳条

将三维退化壳条应用到板壳结构的几何和材料非线性分析,几何非线性是通过Von Karman假定考虑的．利用作者提出的“拟刚度矩阵法”,消除了有限条法在非线性分析时刚度矩阵与级数项的耦合,大大简化了有限条在处理非线性问题时的数值计算．两个钢筋混凝土板壳算例的结果验证这种理论方法的有效性和准确度。     

双曲壳的样条有限条分析方法

采用曲面单元,给出双曲壳问题的样条有限条分析方法,通过计算表明,本方法精度高.     

U形薄壳渡槽稳定性分析的柱壳有限条法

本文研究了用柱壳有限条法解Ｕ形薄壳渡槽稳定性问题，理论上采用大挠度的应变─—位移关系。单元位移模式采用半解析函数，即沿周向采用离散的多项式，沿轴向采用解析型的三角函数。计算表明，这种方法精度较高，计算量小。     

单壳体潜艇球柱组合壳结构边缘效应分析

针对单壳体潜艇球柱组合壳结构连接处的边缘效应问题,采用薄壳理论及变形协调条件研究了球柱组合壳结构连接处的构件边界形式,建立了简化边界模型,通过将计算结果与试验数据进行对比分析,验证了简化边界模型的正确性.最后采用简化边界模型分析了球柱组合壳结构的边缘效应,结果表明边缘效应的影响范围是局部的,肋骨相对于球壳厚度对其影响更为显著.     

板壳大位移塑性分析的样条有限条法

本文建立了用于板壳结构几何、材料双重非线性分析的有限条法离散模型,将分层的概念引入有限条法,采用多项式样条函数,基于更改的增量形式Ｌａｇｒａｎｇｅ描述法（Ｕ．Ｌ法）,开发了相应的计算机程序。所结算例表明,该方法具有计算量小、适应性强、精确度高,可广泛应用于板壳结构的非线性分析。     

螺栓连接球柱壳结构撞击行为的数值分析

为对螺栓数目和预紧力大小设计提供指导,对螺栓连接球柱壳结构抗撞击性能进行数值分析.数值分析时采用动力松弛法确定螺栓连接球柱壳结构的静态初始变形和初始应力,再通过动力分析获取结构在撞击载荷下的响应.计算得到的法兰面上的接触压力历程描述存在预紧的球壳和柱壳的接触运动,这种相对运动可引起螺栓预紧力的变化.测试点的应变响应描述了应力波的传播过程,反映了弹靶接触面和法兰接触面的压力变化.结果表明了螺栓连接球柱壳结构撞击行为数值分析方法的合理性.     

静、动分析中的组合条一元法

本文在《有限条元法初探》的基础上对组合条-元法(CSEM)(原有限条元法)作了较全面的研究,算例结果表明,CSE是一种兼具有限元和有限条特点的新的单元形式,可用于工程结构的静、动力分析。     

板壳结构屈曲分析的非线性有限元法

为进行板壳结构的屈曲分析。采用三维退化曲壳元离散板壳结构，在TL列式下了考虑双重非线性的单元切线刚度矩阵，提出采用罚单元法处理结构加载边的位移的约束条件。应用所编制的程序，进行了平板、曲壳以及板式门架的双重非线性屈曲分析。对比分析表明了方法的可靠性和有效性。     

带加强圈外压薄壁圆柱壳体稳定性有限元分析

壳体在承受外压的作用时,往往因稳定性不足导致壳体的变形或者压扁,为避免壳体变形,通常在壳体外表面或内表面设置加强圈,以增加壳体的稳定性。采用有限元分析软件ANSYS对有无加强圈的薄壁圆柱壳体进行特征值屈曲分析,探究外加强圈对圆柱壳体的影响。同时针对含有不等高度、不等加强圈厚度以及不等加强圈的间距的薄壁圆柱壳体进行稳定性分析,以便以后能够设计出更加合理的加强圈满足稳定性的要求。     

大跨度四边支承单层柱面网壳的稳定性能

为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢宽比、初始几何缺陷、荷载不对称分布等因素对网壳临界荷载的影响规律.研究结果显示:四边支承柱面网壳的直杆以受弯作用为主,壳面中部是结构的薄弱区域;当长宽比过大时,应通过增设加劲肋提高壳面刚度,加劲肋的间距应使得网壳长宽比保持在1.0为宜;柱面网壳对于初始几何缺陷较为敏感,当缺陷值达到波宽的1/300时,网壳的弹塑性临界荷载将降低30%以上;当荷载呈不对称分布且p/g=1.0时,网壳的临界荷载将降低到均布荷载作用情况下的86%～94%.     

单层柱面网壳结构的非线性稳定性研究

基于非线性屈曲理论，以非线性有限元为工具，建立了单层网壳结构的稳定性分析的有效计算方法。将具有广泛适用性的判断结构稳定状态的准则引入到结构强度计算中，使强度问题与稳定问题统一在一起，并以结构当前刚度参数来反映结构的软化程度，采用柱面弧长法进行过程限踪。重点研究了单层柱面网壳的非线性屈曲行为。     

弹性地基中变厚度圆柱壳的轴对称弯曲

圆柱壳是工程中常用的一种壳体结构(构件),但对于弹性地基中变厚度圆柱壳的研究却较少.在等截面圆柱壳初参数解的基础上,利用阶梯折算法和传递矩阵法,研究了弹性地基中沿轴向任意变厚度圆柱壳的轴对称弯曲问题,所得公式具有简捷、统一的特点,适合计算机编程.文末给出了算例.结果表明利用传递矩阵法分析变厚度圆柱壳是非常有效的.对沿轴向任意变厚度圆柱壳,可得到满意的计算结果;对阶梯型圆柱壳,可得到准确计算结果.这种分析方法还可以进一步推广到环向加肋的圆柱壳和变基床系数的弹性地基中圆柱壳的轴对称弯曲分析.     

水中双向正交加肋圆柱壳体声辐射的有限元法

水下加肋壳体的结构声问题在水下航行器隐身技术中有更广阔应用。以受谐激励作用的水中双向正交加肋弹性薄圆柱壳为研究对象，考虑介质与结构振动的耦合效应，研究耦合系统的声振问题。解析法求解此类问题存在困难，运用有限元方法计算了双向正交加肋圆柱壳体的声辐射远场声压。算例结果表明：在设置环肋的基础上再加设纵肋，能有效地改善结构的声辐射特性。     

基于QR法的单层柱面网壳结构分析

为解决传统有限元方法计算网壳结构时的缺点与不足,采用结构分析QR法对单层柱面网壳结构进行研究.根据QR法基本原理,导出了单层柱面网壳结构新的刚度方程及其计算格式,利用样条节点位移参数可求出结构节点位移和杆端力.依据QR法的计算要点和有限元法流程编制了相应的计算程序,计算了某单层柱面网壳结构的节点位移和内力,并将计算结果与有限元结果作对比.结果表明:该方法是一种经济可靠的结构分析计算方法,可用于单层柱面网壳结构及其他网壳结构的计算.     

内伸式接管补强结构应力分布特点

针对圆柱形压力容器内伸式接管补强结构，以DXF格式件为中介，用数学计算自动生成有限元计算模型的方法，进行了三维线弹性有限元应力分析，得到了内压圆柱壳内伸式接管补强结构的应力分布规律。结果表明，接管与简体相贯线最低处简体的内、外壁上的两点是内伸式接管补强结构的危险点，内伸长度的大小不影响内伸式接管补强结构的应力分布规律。分析结果为进行内伸式接管补强结构的设计提供了依据。     

圆柱壳应力分析的样条函数方法

本文提出了利用双三次B样条插值对圆柱壳进行应力分析的方法。本方法适用于变壁厚圆柱壳在各种外荷载作用下的应力场和位移场分析。采用先处理法,可适用于各种边界条件。文中给出了算例,与经典解析解及实验数据相比,结果都是令人满意的。     

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FORTRAN77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,为超长锌镀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。     

轴压下大型薄壁圆柱壳的稳定性研究

承受轴向和周边径向压力的大型薄壁钢柱壳结构的稳定性分析是一个十分复杂的问题.根据理想壳体结构的屈曲平衡方程得出的临界应力,结合德国和我国的设计规范,通过有限单元法研究了初始缺陷、环向加劲肋间距、大开孔对薄壁圆柱壳稳定性的影响.结果表明:初始缺陷可使薄壁柱壳的极限屈曲应力降低至理想壳体临界应力的1/4以下;环向加劲肋间距的减小能够使得壳体极限屈曲应力显著增加,进而大大地提高了壳体的轴向承载力;大开孔的存在严重削弱了壳体的整体稳定性.上述结论对于薄壁柱壳的稳定性分析具有一定的理论意义和实用价值.