密肋偏心加劲圆柱壳的弹性稳定性

整体加劲圆柱壳是目前型号中应用得最广泛的结构型式。本文利用线性各向异性理论,导出了密肋偏心加劲圆柱壳的弹性失稳临界轴向应力的计算表达式。着重分析了肋条的偏心影响。分析结果表明:肋条偏心对于壳体的失稳模型和失稳载荷都有大的影响,对于文中所提到的试验件,考虑肋条偏心影响的临界轴压计算值此不考虑偏心影响的计算值约低20～30％。试验结果表明:考虑偏心影响的理论计算结果与试验结果是比较一致的。     

网格加筋壳结构局部受热轴压承载能力分析

弹体结构设计中越来越多地采用网格加筋壳结构,结构局部受热将降低其承载能力。本文首先采用解析方法分析了受热平板的屈曲失效,在此基础上,对网格加筋壳体在轴压和局部热流作用下的承载能力进行数值模拟,表明材料的热膨胀系数是影响结构失稳载荷的主要因素,分析了局部热流对结构局部失稳和整体失稳承载力的影响,其结果对弹体结构局部受热或抗激光设计具有参考意义。     

复合材料圆锥壳体的位移型方程

本文在线弹性理论基础上,采用Donnell型扁壳小变形理论,利用最小势能原理,建立了在任意载荷作用下复合材料截顶圆锥壳体的位移型方程。考虑了最一般的弯曲拉伸耦合效应。对于一些特殊情况,给出了相应的简化方程。算例表明,本文新理论预示值与实验结果相当吻合。     

静强度

实验研究环加劲锥壳在轴压下皱损“实验力学”V10、No11、70年 P449—实验研究整体外部环加劲锥壳在轴压下皱损。实验结果同求刚度参数(e_2/h),(A_2/a_oh),(I_(22)/a_oh~3)以及壳体几何尺寸等影响的理论值进行比较。发现面积参数A_2/a_oh在0.1到0.5之间,理论值与实验值一致。超出这个范围,用增加环面积的方法加强改进结构是不合适的,因为壳的重量成线性地增加。提出一个计算临界载荷的近似公式,其结果非常接近线性理论计算临界值。     

耦合效应对复合材料圆锥壳稳定性的影响

本文以Donnell扁壳型理论为基础,采用混合型理论,应用能量变分法分析了在均匀分布外压作用下连续纤维缠绕复合材料截頂圆锥壳体的稳定性问题,重点分析了拉扭、弯扭等耦合效应对临界外压的影响,得到了临界外压的近似表达式.数值结果表明,在考虑了这些耦合效应的影响后,临界外压值有所降低,且更接近实验结果.     

确定壳体轴压屈曲载荷的无损试验方法

本文提出了一种确定壳体轴压屈曲载荷的无损静力试验方法。这种方法基于传统的应变测量系统,利用弯曲应变的切线刚度值做为控制变量,有明确的理论基础。文中以轴压柱形方块壳为例,说明了控制变量在加载过程中的变化规律、预示方法和精度。通过回顾两批轴压化铣圆柱壳试验,说明了方法的应用。结果表明,利用弯曲应变切线刚度法可以较好地预示结构的破坏载荷。     

载荷偏心率对桁条加劲壳皱损的影响

各种分析结果已经指出:载荷偏心率对轴压下桁条加劲壳的边界影响很重要。为此,完成了试验研究,以验证载荷偏心率对全桁条加劲筒壳皱损的影响。按照两个一组、三个一组、甚至四个一组的分组情况,加工制造了几乎一样的壳体,它们实际上仅在加载偏心率上有所不同。通过各种不同的夹具施加偏心载荷,这种夹具也能经验性地佔价各种端面约束程度。把壳体偏心加载下的实验皱损载荷与通过相同壳体蒙皮中心加载的试验结果以及其它研究报告所发展的非线性理论估算值作了比较。试验结果表明:载荷偏心确实对皱损载荷影响很大,然而这种影响特别和壳体的具体情况,桁条的几何特性以及加载的精确方式有关。估算有关壳体和桁条几何特性对载荷偏心现象影响的问题也包括在参数研究中。     

超硬铝合金整体精车加工成型壳体外压稳定性研究

对超硬铝合金整体精车加工成型壳体进行了外压稳定性研究，包括环助加筋壳的总体稳定性和肋间短亮的局部稳定性。给出了6个短壳试件的试验结果和3个环助加筋壳试件的试验结果。研究结果表明：由于超硬铝合金材料的高屈服极限和整体精车加工成型壳体的结构整体性高精度（包括几何形状和尺寸），短壳临界外压比过去试件（用低屈服极限材料LF3M和LF6M，报金件冲压成型-焊接组装工艺，下同）的试验结果平均提高了50％以上，环肋加筋壳总体失稳的临界外压比过去试件的试验结果平均提高了近30％。     

多重组合回转壳体的子结构分析

使用截锥壳元素计算单连母线回转壳体受力分析已经很成熟了。但是用这种办法处理多重组合壳体,总刚阵K不再是带状矩阵,给计算带来麻烦。本文用子结构分析的方法较好地解决了上述问题,文中给出了具体计算公式和求解方法。最后计算了球、椭球、筒壳组成的多重组合壳体的例题,表明了这种方法的优越性。     

全尺寸火箭发动机壳体破坏实验及其在轻重量设计中的应用

为更好地设计并达到导弹系统的设计要求,对火箭发动机壳的轻重量设计引进新的设计准则是很重要的。这个设计准则要求参照材料双轴极限强度来取的壳结构的安全度。这种材料的双轴极限强度一般都是通过缩尺柱形箱体破坏试验取的。但是由于半径/厚度之比不同,工程师经常对缩尺模型数据用于全尺寸导弹壳体有疑议。此外,计算火箭发动机壳体园柱部分双轴应力场中主应力的强度理论是用Huber-Henkey-VonMises破坏能量理论。然而这理论的基本推导是基于虎克定律,所以限制这个理论最大使     

宇航电子设备中壳体的有限元分析

就宇航电子设备中壳体结构的建模进行了研究，采用板壳单元来描述结构，用局部刚化模拟壳体转角和加强处，并对壳体单元自由度和复要边界条件的处理作了大胆有益的探索。     

轴压偏心加筋薄壁圆柱壳的塑性稳定性

根据Hencky-提出的塑性形变理论,应用小挠度能量法获得了轴压偏心加筋薄壁圆柱壳的塑性屈曲方程。在分析中考虑了下列诸因素:(1)蒙皮局部失稳的影响;(2)加筋条的偏心距;(3)加筋条的单向受力状态;(4)加筋条和蒙皮具有不同的材料性能。据此编写了计算机程序。两个实例的计算结果表明了该方法对于工程应用的可行性。     

轴承-转子非线性动力学及非线性特征的识别分析

轴承-转子系统在局部碰摩故障和气膜振荡等因素的影响下,将会发生线性失稳,进入非线性的稳定和不稳定工作状态.根据非线性理论,讨论了轴承-转子动力系统线性失稳后,非线性周期运动、拟周期运动和混沌运动发生的条件及特征,提出了转子系统非线性运动状态的识别方法.     

温度对壳体强度和稳定性的影响

一、壳体中几种典型的热应力对于不受任何约束的壳体。经受均匀温度变化时,壳体可以自由膨胀或收缩,因而,温度变形不引起热应力。若温度分布不均匀,或壳体某部分位移受到限制,壳体中将产生热应力。 1 均匀温度场内双层圆柱壳中的热应力若两壳体由不同材料做成,弹性模量和热膨胀系数分别为:E_1、α_1;E_2、α_2。由于     

轴对称旋转壳的非对称变形和自由振动

本文利用小挠度线弹性理论导出了轴对称旋转壳的应力分析和自由振动的半分析有限元公式一在壳体的子午线方向,采用了有限单元离散方法,在圆周方向,利用了三角级数分解。在HIDIC-80E计算机上试验了轴对称变形、非对称变形和轴对称振动等典型实例。其结果是令人满意的。     

C/E复合材料带环肋叠层圆柱壳在均匀侧外压作用下的稳定性

本文将碳纤维/树脂复合材料当作正交异性材料,采用线弹性理论,将带肋圆柱壳的环肋看作单向应力状态下的连续分布的壳层处理,用Ritz法求得正交异性多层带密环肋圆柱壳总体稳定性方程和环肋间壳壁段稳定性方程,并做了便于工程应用的简化。对几种不同形状截面环肋的刚度参数计算,给出了具体表达式,提出了环肋材料铺设的刚度设计准则。用C/E复合带环肋截锥壳均匀侧外压试验作了部分验证。截锥壳用平均半径法做相当圆柱壳处理后,其理论值与试验值符合较好。     

复合材料层合梁弯扭耦合变形的有限元分析

对于层合梁这一类特殊的工程问题,本文在理论上推导了其大挠度问题的有限元数学模型,这种数学模型有别于一般层合板壳问题对应的数学模型。在数值分析时,对线性问题进行了计算机模拟,并着重研究了层合梁在两个方向上的弯曲与一个方向上的扭转变形的耦合关系。本文的结果与实验值及其他理论解相比,具有良好的一致性。     

运载火箭薄壁加筋壳体的结构优化

本文讨论了运载火箭薄壁加筋壳体结构设计当前的技术状况。提出了一种结构设计的交互式计算机方法。这个方法可以考虑不同形状的加筋元件,在基本分析中考虑了处于失稳后状态蒙皮的有效刚度的影响,薄壁加筋条的弯扭耦合失稳以及塑性失稳。进而建立了一整套分析程序。为方便设计人员使用,采用了交互式计算机方法,它把求解非线性规划的“黑盒子”方法和人-机交互技术结合起来。编制了面向用户的结构优化程序。在优化模块中包括了把外惩罚函数概念和随机搜索相结合的混合方法及序列二次规划法。设计例题的计算结果表明了所提出方法的正确性。     

腰形柱壳的有限条元解

本文用考虑了曲率影响的两结线低阶有限板条元分析了腰形柱壳的力学性能这种条元位移参数少,能较好地体现壳体的几何特性。     

纤维增强复合材料圆锥壳的外压稳定性

本文以Donell型扁壳理论为基础,应用能量变分法分析了承受均匀分布外压作用的纤维增强复合材料圆锥壳的稳定性问题。数值结果表明,临界外压的理论预示值与实验结果非常吻合。本文所得结果对航空航天工程结构设计具有重要参考价值。