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复合材料叠层及加筋旋转壳稳定性有限元分析

西北工业大学学报 1988年第2期6卷 139-149页

作者：徐继南丁伟西北工业大学成都电讯工程学院副教授教师

本文用有限元法研究了复合材料旋转壳及其离散纵向加筋情况的稳定问题。在SABA族元素[1]的基础上,把复合材料各向异性的弹性性质考虑进去,把纵向筋条处理成为空间梁,计入梁偏心的影响,由梁的基本弹性和几何刚度矩阵出发,经过一系列变换... 详细信息

本文用有限元法研究了复合材料旋转壳及其离散纵向加筋情况的稳定问题。在SABA族元素[1]的基础上,把复合材料各向异性的弹性性质考虑进去,把纵向筋条处理成为空间梁,计入梁偏心的影响,由梁的基本弹性和几何刚度矩阵出发,经过一系列变换,推导出与SABA元素相协调的新的弹性和几何刚度矩阵,从而较为精确地得到了复合材料叠层及加筋的稳定性分析结果。算例与现有的一些解析解及实验结果吻合良好。

关键词：复合材料加筋壳稳定性有限元素法

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复合材料加筋圆锥壳的大变形方程

航空学报 1990年第5期11卷 A271-A276页

作者：王虎王俊奎北京航空航天大学

本文利用最小势能原理和平均筋条刚度法,建立了在任意载荷作用下以一环向密加筋复合材料圆锥壳的大变形方程。所建立的Donnell型方程可作为研究圆锥壳许多具体力学问题的理论基础。对一些特殊情况,给出了简化方程。 1.基本假设和关系式... 详细信息

本文利用最小势能原理和平均筋条刚度法,建立了在任意载荷作用下以一环向密加筋复合材料圆锥壳的大变形方程。所建立的Donnell型方程可作为研究圆锥壳许多具体力学问题的理论基础。对一些特殊情况,给出了简化方程。 1.基本假设和关系式在本文理论推导过程中作如下基本假设:

关键词：复合材料加筋壳大变形方程

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复合材料大变形任意加筋壳单元

工程力学 2003年第5期20卷 134-138页

作者：章向明王安稳梅炎祥海军工程大学基础部武汉430033 湖北省地质实验研究所武汉430022

构造了用于复合材料偏心加筋壳形结构大变形分析的任意加筋壳单元。在此模型中,肋骨连同壳的整体被视为一个单元偏心加筋壳单元。肋骨可放在壳单元内的任意位置和任意方向。所构造单元的特点是在网格划分时,可不必考虑肋骨的位置,这就... 详细信息

构造了用于复合材料偏心加筋壳形结构大变形分析的任意加筋壳单元。在此模型中,肋骨连同壳的整体被视为一个单元偏心加筋壳单元。肋骨可放在壳单元内的任意位置和任意方向。所构造单元的特点是在网格划分时,可不必考虑肋骨的位置,这就给网格划分带来了很大的灵活性。在壳和肋骨的方程中,引用Von-Karman大变形理论计及几何非线性的影响,按照Mindlin-Reissner一阶剪切变形理论考虑横向剪切变形。

关键词：固体力学加筋壳有限元复合材料非线性

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复合材料偏心加筋壳特性分析

海军工程大学学报 2005年第3期17卷 19-21,26页

作者：章向明王安稳姚国文梅炎祥海军工程大学理学院湖北武汉430033 湖北省地质实验研究所湖北武汉430022

用任意加筋壳单元研究了复合材料偏心加筋壳结构的特性.研究表明,在结构几何尺寸已经确定的情况下,可以调整加强肋骨的偏心量,以改变加筋壳结构内部的受力和变形;调整加强肋骨的布置方式也是改变加筋壳结构强度和刚度的有效方法.

关键词：复合材料加筋壳有限元

功能梯度材料热障涂层加筋壳的热力耦合屈曲优化设计分析

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功能梯度材料热障涂层加筋壳的热力耦合屈曲优化设计分析

作者：邵君帅合肥工业大学

学位级别：硕士

网格加筋壳由于具有较高的强度和刚度效率,常被作为重型运载火箭的承载结构。目前在运载火箭中使用的网架加筋壳材料主要为金属合金,为了防止在火箭发射升空过程中加筋壳被烧蚀或热屈曲失效,通常在加筋壳的外表面粘贴一层泡沫陶瓷。金... 详细信息

网格加筋壳由于具有较高的强度和刚度效率,常被作为重型运载火箭的承载结构。目前在运载火箭中使用的网架加筋壳材料主要为金属合金,为了防止在火箭发射升空过程中加筋壳被烧蚀或热屈曲失效,通常在加筋壳的外表面粘贴一层泡沫陶瓷。金属合金和泡沫陶瓷物理属性相差较大,在高温环境下两者之间的界面处存在着较大的应力集中,往往会造成界面产生裂缝或脱层,引发严重后果。本文将功能梯度材料（Functionally Gradient Materials,FGM）热障涂层作为网格加筋壳蒙皮的一部分,模拟研究FGM加筋壳在均匀和线性温度场中的稳定性承载性能。本文采用等效刚度法（Smeared Stiffener Method,SSM）和精细模型两种方法,分析了在均匀和线性稳态温度场中含FGM热障涂层加筋壳的整体稳定性。在SSM法中,基于均匀化原理将加强筋组成的网格结构等效成整体刚度性能相当且与加强筋同高的连续板,采用分层法将含FGM热障涂层的蒙皮简化为横观各向同性层合板,将蒙皮与加强筋的刚度矩阵叠加,并调整中性层的位置,采用非线性几何方程、本构方程和稳定性方程等推导出含FGM热障涂层的加筋壳在热环境下的临界屈曲荷载。在精细模型中,采用壳单元建立加筋壳的数值模型,分别采用线性屈曲和非线性屈曲的两种方法求解加筋壳的整体临界屈曲荷载和压溃荷载。引入一阶特征值屈曲和单点凹陷两种缺陷模态,计算了非完美加筋壳的极限荷载,获得了缺陷敏感性曲线,分析了缺陷幅值对加筋壳承载能力的影响。本文采用遗传算法进行了加筋壳的结构优化,获得了基于最大临界屈曲荷载和最小重量的单目标和多目标优化结果。本文的研究结果表明:蒙皮全部使用FGM的加筋壳较不使用FGM的纯金属加筋壳的整体临界屈曲荷载提高了104.86%,对于均匀温升和线性温升两种状态,蒙皮全部使用FGM的加筋壳的承载性能相对于纯金属加筋壳都有较大的提升,FGM加筋壳的最大临界屈曲荷载和最小重量单目标优化的结果也证明了这一结论。可以预见含FGM加筋壳将有巨大的应用前景。

关键词：加筋壳功能梯度材料平铺等效刚度法精细模型优化设计

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环向加筋圆柱壳自由振动的摄动解

应用数学和力学 1987年第3期 277-286页

作者：李龙元上海市应用数学和力学研究所

本文采用奇异摄动中的PLK方法和作者在[13]中所提出的广义Hale定理,讨论研究了带有环向加强肋圆柱壳的自由振动,由此并给出了一个计算环向加筋圆柱壳固有频率的一般计算表达式。为了验证本文解的精确性,文中还采用数值方法对此作了对比... 详细信息

本文采用奇异摄动中的PLK方法和作者在[13]中所提出的广义Hale定理,讨论研究了带有环向加强肋圆柱壳的自由振动,由此并给出了一个计算环向加筋圆柱壳固有频率的一般计算表达式。为了验证本文解的精确性,文中还采用数值方法对此作了对比,比较结果表明,摄动一阶近似解已达到较好的精度。

关键词：加筋圆柱壳摄动解自由振动自由共振简谐振动环肋加肋方程式方程加筋壳固有频率自然频率环向

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轴对称载荷加筋旋转壳的有限单元法

光学机械 1982年第6期 88-99页

作者：王荣亮新中华机器厂

本文用“等效”正交异性壳代替加筋旋转壳,采用六个自由度的锥壳元,考虑了加筋偏心的影响,对承受轴对称载荷,偏心密加筋(蒙皮内表面外表面或斜置对称方网格加强,肋条或正置正交网格加强肋条)的旋转壳进行分析,给出了变形、内力和应力计... 详细信息

本文用“等效”正交异性壳代替加筋旋转壳,采用六个自由度的锥壳元,考虑了加筋偏心的影响,对承受轴对称载荷,偏心密加筋(蒙皮内表面外表面或斜置对称方网格加强,肋条或正置正交网格加强肋条)的旋转壳进行分析,给出了变形、内力和应力计算方法。由于考虑了加筋偏心的影响,所以在内力与应变关系式中的弹性矩阵是满矩阵,这点是与其它分析加筋处理方法区别之处。本文的计算程序能够计算母线形状、蒙皮厚度以及加筋沿母线方向任意变化的旋转壳对称弯曲问题。该计算方法在卫星运载结构强度计算中已被采用。最后文中还列出一些典型结构的计算结果。

关键词：加筋壳正置位移关系坐标系旋转壳薄壳结构节点位移斜置无矩理论薄壳的薄膜理论轴对称直线反射变换

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飞机机身加筋壳失稳状态的曲栅云纹实验研究

航空学报 1988年第12期 568-573页

作者：陶志强边文宽云大真大连工学院

本文用曲栅云纹法测定了两种类型,八组不同加筋方式和蒙皮厚度,共28个飞机机身加筋柱壳结构模型,分别在轴压或均匀内压力作用下的初始屈曲临界载荷、总体失稳载荷和屈曲失稳过程的波形分布等有关参数。

关键词：曲栅影栅云纹法加筋壳初始临界载荷总体失稳找荷

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加筋圆柱壳机械导纳分频段计算方法

电声技术 2012年第10期36卷 58-62页

作者：杨阳盛美萍西北工业大学航海学院陕西西安710072

针对工程中常用的加筋壳结构,提出一种分频段计算加筋壳机械导纳的新方法。根据加强筋在不同频段对壳体振动特性影响规律的不同,将加筋壳在低频、中频和高频分别等效为各向异性壳、各向同性壳以及无限长壳。将分频段计算结果与子结构模... 详细信息

针对工程中常用的加筋壳结构,提出一种分频段计算加筋壳机械导纳的新方法。根据加强筋在不同频段对壳体振动特性影响规律的不同,将加筋壳在低频、中频和高频分别等效为各向异性壳、各向同性壳以及无限长壳。将分频段计算结果与子结构模态扩展法比较,结果显示:两种方法计算结果吻合较好,验证了分频段计算方法的有效性。在计算工程实际结构时,此计算方法相比子结构模态扩展法,可以获得加筋板机械导纳的显式表达式;此方法的提出为后续分析更为复杂的加筋耦合结构振动传递特性提供了理论基础。

关键词：加筋壳机械导纳分频段计算