用样条有限点法分析正交各向异性层合板的振动与稳定问题

本文采用样条有限点法,对多种边界条件下正交各向异性层合板的振动与稳定问题,进行了系统的分析,编制了通用程度。计算结果表明:样条有限点法在分析计算正交各向异性层合板的振动与稳定问题时,具有自由度少、收敛快、精度高、计算格式简便,易于在微机上计算等优点。     

样条有限点法分析板的大挠度问题

样条有限点法已成功地应用于板的线性分析。本文用样条有限点法求解几何非线性平板,以位移u、u和W作为基本未知量,采用三次B样条插值函数与梁函数级数的乘积作为位移试函数,从最小势能原理出发建立基本方程,推导了非线性切线刚度矩阵,用改进的Newton-Raphson方法求解非线性方程组,最后给出了算例,其结果与一些已有的成果进行了比较,表明该方法分析板壳结构的非线性问题是十分有效的。     

点支撑预应力中厚矩形板的横向振动

基于Reissner-Mindlin一阶剪切变形板理论,讨论在预加面内机械荷载或温度场作用下,点支撑中厚矩形板的横向振动.温度场假定沿板表面为均布,沿板厚方向为线性分布的.利用考虑剪切变形影响的Timoshenko梁函数,采用Rayleigh-Ritz法给出不同边界条件下点支撑中厚板的自振频率.结果表明,温度升高与预加面内压力将使板的自振频率下降,支撑点位置的变化、边界约束条件和横向剪切变形效应都对板的自振频率有显著影响.     

样条有限条法分析板的几何非线性振动特性

本文利用样条有限条法分析矩形板的几何非线性振动特性问题,指出了试函数的选取方法,并利用B样条函数的特点得出了精确地求非线性刚度矩阵的一种方法.该方法具有占计算机内存少、计算速度快、收敛快、精度高的特点.该方法还适用于响应分析.     

中厚矩形夹层板稳定问题的一般解

本文基于Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论和胡海昌的简化计算方法,提出了矩形夹层板弹性稳定问题的一般解析解,它适用于各种边界条件下单向受压的中厚夹层板。从而使类问题的求解一般休、格式化。     

样条函数配点法分析薄板的压曲及自由振动与薄壳的稳定问题

本文采用单五次B一样条函数配点分析了薄板的压曲以及自由振动,用九次样条函数配点分析了几种薄壳的稳定问题。计算了不同的例题并与解析解进行比较,证明样条函数配点法是分析板、壳稳定问题的简便、有较的方法。     

中厚椭球壳自由振动动力刚度法分析

介绍精确动力刚度法分析中厚椭球壳自由振动具体实施方法,据环向波数不同将中厚椭球壳自由振动分解为一系列确定环向波数的一维振动;利用控制方程Hamilton形式建立动力刚度关系,用常微分方程求解器COLSYS求解控制方程获得单元动力刚度,用Wittrick-Williams算法求得该环向波数下椭球壳自振频率。数值算例给出中厚圆球壳及椭球壳不同边界条件的自振频率,验证动力刚度法高效、可靠、精确。     

中厚圆柱壳自由振动的动力刚度法分析

该文阐述了将动力刚度法应用于中厚圆柱壳的自由振动分析。从考虑横向剪切变形和转动惯量的中厚壳理论出发,将圆柱壳的振动分解为一系列确定环向波数下的一维振动问题。用常微分方程求解器COLSYS求解该一维问题的动力刚度,通过Wittrick-Williams算法及导护型牛顿法求得该环向波数下结构的频率和振型。由于求解动力刚度时使用COLSYS对控制方程进行了精确求解,所以该文方法是精确方法。数值算例验证了中厚圆柱壳壳段固端频率计数J0计算方法的可靠性。综合表明：应用动力刚度法对中厚圆柱壳自由振动进行分析是可靠、精确的。     

基于修正样条函数分析滑移边界矩形板的自由振动

提出了一种分析滑移边界各向同性和正交各向异性矩形板振动特性的数值方法一双向样条离散法。该方法适用于各种可能组合边界矩形板的自由振动分析；边界包括自由、简支、固定和滑移边界。在x和y方向，板被离散成N和M个等分区间。为适应任意边界，修改N＋3和M＋3维硝样条函数向量的最前和最后三个函数，得到x方向N＋1个点、y方向M＋1个点和x-y方向两个附加点的修正的邱样条函数向量，并以此作为板的位移试函数。在给定边界下，修正的B3样条函数向量对位移、位移的一阶导数和二阶导数都仅保留一个未知系数。基于矩形板的势能泛函导出其特征方程。与有限元法和样条有限条法相比，本文方法具有自由度少、计算效率高和输入数据少等优点。数值计算结果表明，本方法具有高的计算精度。     

中厚矩形板的振动功率流特性分析

考虑板的横向剪切变形和转动惯量的影响,采用改进Fourier级数的方法对任意弹性边界条件下的中厚矩形板进行振动功率流分析。将板的横向振动位移和转角表示为标准的二维Fourier余弦级数和辅助级数的线性组合。通过辅助级数的引入,解决了位移函数和转角函数的导数在边界不连续的问题,从而使此法适用于任意的弹性边界条件。结合Hamilton原理和Mindlin理论建立求解方程,得到中厚矩形板振动方程的矩阵表达式。最后进行了数值仿真,得到了正弦点力作用下中厚板的功率流场图。     

考虑地基耦合效应时含裂纹中厚矩形板的自由振动分析

基于Hamilton变分原理,考虑板的横向剪切变形和地基耦合效应,建立了双参数地基上含横向表面贯通裂纹的中厚矩形板的运动控制方程.构造了满足边界条件及裂纹处连续条件的挠度函数,然后应用伽辽金方法进行求解.算例中,讨论了裂纹位置和深度的变化对弹性地基上四边自由中厚矩形板的自由振动特性的影响.     

离散支承矩形板的自由振动

本文研究两对边简支，另两对边离散支承矩形的自由振动问题，推导出了用支点反力表示的矩形板自由振动的振型函数，即Ｇｒｅｅｎ函数，利用支点处的位移相容性，确定支点反力和频率方程，可以求解任意阶的固有频率和振型。     

弹性地基上间断中厚矩形板的非线性振动

研究了弹性地基上带传力杆的间断中厚矩形板结构的非线性振动特性。荷载在传力杆中的传递由竖向弹簧模拟，其弹簧刚度取决于传力杆的特性以及杆与板间的相互作用。根据能量变分原理，考虑地基耦合效应，建立了双参数地基上带传力杆的间断矩形中厚板的非线性运动控制方程。应用伽辽金法和谐波平衡法对该组非线性方程进行了求解。在算例中，讨论了传力杆参数、板的结构参数以及地基参数对中厚矩形板的非线性自由振动特性的影响。     

混合边界矩形板的自由振动分析

应用一块板的一般解析解来求解混合边界矩形板的自由振动问题。一块板的一般解析解适用于求解任意边界条件矩形板的振动问题。混合边界矩形板的求解过程是将整块板分解为若干块板,每块板仅有均匀的边界,每两块相连的板边则具有连续性条件。利用全部边界条件和连续性条件即可求解各阶固有频率和振型。对几种具有简支边、平夹边或自由边混合边界的板做了计算,并与其它文献结果进行了对比。     

弹性基支自由边矩形板的非线性振动问题

弹性地基上四边自由矩形板的非线性振动分析是板理论中一个相当困难的问题，到目前为止这个问题还没有得到解决。本文首先给出一个包含三角函数和多项式组成的挠度函数和应力函数，这些函数满足在四个自由边上的全部边界条件。然后利用伽辽金法得到Ｄｕｆｉｎｇ方程。     

多开口矩形板自由振动特性分析

基于Rayleigh-Ritz法,对带有多个开口的矩形板的自由振动性能进行研究。结构的各种边界条件采用刚度可变的弹簧来模拟。选取改进的傅里叶级数作为试函数,以配合弹簧模型模拟不同的边界条件。引入数值方法对应变能、动能及弹性势能进行计算,这样能够对较复杂形状的结构进行计算,且节省计算时间;根据能量泛函变分原理得到振动系统的特征方程,求解特征方程即得固有频率。通过对比该研究算例结果与有限元软件的结果验证了该方法的准确性,为实际工程问题提供参考。     

基于样条有限点法的变截面Euler梁横向自由振动分析

基于Bernoulli-Euler梁理论,采用样条有限点法建立考虑截面高宽度沿轴线性变化的变截面Euler梁振动分析的计算模型,通过沿梁轴线设置一定数量的样条节点对变截面梁样条离散化,采用三次B样条函数对梁的位移场进行插值,基于Hamilton原理导出变截面Euler梁的振动方程,推导考虑截面尺寸变化效应的总刚度和总质量矩阵的表达式,并编制计算程序,算例分析表明,模型的变截面梁的横向自振频率解答与文献解答吻合良好,计算精度和计算效率高,且模型边界处理简单,取样条离散节点数为15时,模型可以取得较高精度且解答趋于稳定。模型可适用于不同边界、不同截面变化率和不同截面类型的变截面Euler梁的自由振动分析。     

正交各向异性矩形板的自由振动特性分析

采用改进Fourier级数方法,建立了正交各向异性矩形薄板的弯曲振动模型,推导出与振动控制方程等价的矩阵方程,得到控制方程在任意边界条件下的解析解。弯曲振动的位移函数表示为标准的二维Fourier余弦级数和辅助Fourier级数之和,通过辅助级数的引入,解决了振动位移函数的偏导数在各边界处潜在不连续的问题。矩形板的振动模态信息能够通过求解一个标准的矩阵特征值而得到。最后进行数值计算并与现有的文献结果进行比较,验证了该方法的快速收敛性和计算精确性。     

点支圆板自由振动

提供了一种求解周边固支、内部点支的圆板自由振动问题的高精度双重级数解法。文中的振型函数是用支点的反力表示的，确定支点反力齐次方程组和用行列式表示的频率方程的阶数等于支点反力的个数。     

具有中间支承的矩形板自由振动分析

应用一般解析解来求解具有中间支承矩形板的自由振动问题。一般解析解能求解任意边界条件矩形板的振动问题,求解过程是将整块板看成是沿中间支承分开的两块板,沿支承边两块板的挠度均等于零,斜度和弯矩均相等,再由全部边界条件和连续性条件可以求解各阶频率和振型。对几种具有简支边,平夹边或自由边的混合边界矩形板进行了计算。