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轴向运动层合圆柱壳体的振动特性 被引量:3
1
作者 李骁 李映辉 赵华 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2016年第2期266-273,共8页
研究了轴向运动层合圆柱壳体的振动特性.基于Donnell壳体理论,建立了轴向运动层合圆柱壳体的横向振动方程,使用Galerkin方法求解该振动方程,得到其固有频率,通过与有限元结果对比说明方法的有效性.分析了轴向速度、纤维方向角、长径比... 研究了轴向运动层合圆柱壳体的振动特性.基于Donnell壳体理论,建立了轴向运动层合圆柱壳体的横向振动方程,使用Galerkin方法求解该振动方程,得到其固有频率,通过与有限元结果对比说明方法的有效性.分析了轴向速度、纤维方向角、长径比和厚径比对壳体振动特性的影响.研究表明:当纤维方向角为(15?/-15?)s时,轴向运动柱壳前3阶固有频率达到最大值. 展开更多
关键词 轴向运动 层合圆柱壳体 GALERKIN方法 横向振动
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基于混合分层理论的粘弹层合圆柱壳的阻尼振动和层间应力研究 被引量:3
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作者 杨少红 王安稳 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期38-42,共5页
应用混合分层理论,并在壳厚方向采用位移和应力插值函数推导出粘弹层合圆柱壳的动力学方程。计算了两层粘弹层合圆柱壳的振动频率和结构损耗因子,与Okazaki A的结果吻合良好。针对不同模量和厚度的粘弹性材料,计算出层合圆柱壳的层间横... 应用混合分层理论,并在壳厚方向采用位移和应力插值函数推导出粘弹层合圆柱壳的动力学方程。计算了两层粘弹层合圆柱壳的振动频率和结构损耗因子,与Okazaki A的结果吻合良好。针对不同模量和厚度的粘弹性材料,计算出层合圆柱壳的层间横向应力的幅值。结果表明:过大的层间法向正应力是导致自由阻尼层合壳脱层破坏的主要因素,采用环向加强的粘弹性材料将有效地降低层间法向正应力的幅值。 展开更多
关键词 层合圆柱壳 混合分层理论 阻尼振动 层间应力 粘弹性材料
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复合材料层合厚圆柱壳高阶理论的改进及其应用 被引量:7
3
作者 张雨 向锦武 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期86-91,共6页
建立了一个改进的 L CW型的精化高阶理论 ,以分析厚圆柱壳的振动。提出 u,v为三次多项式、w为二次多项式的位移模式 ,并利用上、下自由表面横向剪应力为零的边界条件 ,对所假定的位移场作了化简 ,将三阶剪切变形理论的未知数缩减为 7个 ... 建立了一个改进的 L CW型的精化高阶理论 ,以分析厚圆柱壳的振动。提出 u,v为三次多项式、w为二次多项式的位移模式 ,并利用上、下自由表面横向剪应力为零的边界条件 ,对所假定的位移场作了化简 ,将三阶剪切变形理论的未知数缩减为 7个 ,在此基础上建立了相应的有限元列式。通过一个典型算例 ,与 Soldatos和 L am的高阶剪切变形理论的解析解作了比较 ,说明笔者的精化高阶理论是可行的 ,而且具有较高的精确性 ,比 L CW高阶理论更具有实用性。还通过频率参数随长度半径比 L/ R的变化 ,说明由于考虑了法向应力和法向应变 。 展开更多
关键词 精化高阶理论 复合材料厚合厚圆柱壳 有限元法 振动 结构分析
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粘弹加筋层合圆柱壳的阻尼振动和层间应力 被引量:3
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作者 杨少红 王安稳 《船舶力学》 EI 2003年第4期77-85,共9页
应用分层壳理论并在壳厚方向采用二次插值函数推导出粘-弹加筋层合圆柱壳的动力学方程,并得出简支粘弹加筋层合圆柱壳阻尼振动的解。对粘弹层合圆柱壳,所给出的振动频率和结构损耗因子与A.Okazaki的结果吻合良好。分别计算了粘弹加筋层... 应用分层壳理论并在壳厚方向采用二次插值函数推导出粘-弹加筋层合圆柱壳的动力学方程,并得出简支粘弹加筋层合圆柱壳阻尼振动的解。对粘弹层合圆柱壳,所给出的振动频率和结构损耗因子与A.Okazaki的结果吻合良好。分别计算了粘弹加筋层合圆柱壳对应的低阶频率、结构损耗因子和层间横向应力幅值,并分析了粘弹性材料的影响。结果表明,很高的层间横向应力是低频振动中引起粘弹层合圆柱壳分层破坏的主要因素,而采用适当模量的粘弹性阻尼材料将有效地降低层间横向应力的幅值,特别是层间法向正应力的幅值。 展开更多
关键词 加筋层合圆柱壳 阻尼振动 层间应力 粘弹性材料 分层理论 船舶
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复合材料层合旋转圆柱壳振动特性研究 被引量:2
5
作者 郭丹 褚福磊 郑兆昌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期126-129,共4页
采用有限元法研究层合旋转壳的振动特性,考虑了科氏力、离心力、初应力及大变形引起的几何非线性的影响,揭示了大变形几何非线性对层合旋转壳固有特性的影响。通过研究[0°/90°/90°/0°]和[0°/90°/0°/... 采用有限元法研究层合旋转壳的振动特性,考虑了科氏力、离心力、初应力及大变形引起的几何非线性的影响,揭示了大变形几何非线性对层合旋转壳固有特性的影响。通过研究[0°/90°/90°/0°]和[0°/90°/0°/90°]两种铺层圆柱壳在不同转速下的固有特性,揭示了复合材料旋转圆柱壳的固有特性随转速及铺层方式的变化规律。 展开更多
关键词 复合材料 层合旋转圆柱壳 振动特性
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层合开口壳脱层损伤分析的半解析法 被引量:1
6
作者 卿光辉 张焕铜 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期93-98,共6页
首先应用柱坐标系下弹性材料修正后的混合H-R(Hellinger-Reissner)变分原理,推导开口圆柱壳的状态向量方程和相应的有限元列式。然后充分利用柱坐标系下状态向量方程半解析法的优越性,建立含脱层损伤层合开口壳的数学模型,为层合开口壳... 首先应用柱坐标系下弹性材料修正后的混合H-R(Hellinger-Reissner)变分原理,推导开口圆柱壳的状态向量方程和相应的有限元列式。然后充分利用柱坐标系下状态向量方程半解析法的优越性,建立含脱层损伤层合开口壳的数学模型,为层合开口壳脱层问题的分析提供一种可选的方法。数值实例的分析结果表明方法是成功的。 展开更多
关键词 层合开口圆柱壳 状态向量方程 脱层损伤 有限元 半解析法
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具有自由边的层合开口柱壳弯曲问题的解析解 被引量:2
7
作者 盛宏玉 董朝文 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期463-470,共8页
从三维弹性力学基本方程出发,通过假设自由边的边界位移函数并选择适当的级数形式解函数,建立了正交异性层合开口柱壳的状态方程,给出了具有自由的层合开口柱壳的解析解.此解计及了正交异性材料的所有弹性常数,且满足层合壳的基本方程... 从三维弹性力学基本方程出发,通过假设自由边的边界位移函数并选择适当的级数形式解函数,建立了正交异性层合开口柱壳的状态方程,给出了具有自由的层合开口柱壳的解析解.此解计及了正交异性材料的所有弹性常数,且满足层合壳的基本方程和层间连续条件.为证实本文方法的有效性,给出了数值算例,并与解析解和半解析解模型的结果作了对比,结果令人满意. 展开更多
关键词 层合开口柱壳 自由边 状态方程 解析解
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Transient impact responses of laminated composite cylindrical shells 被引量:1
8
作者 Chunchuan Liu,Fengming Li,~(a)) and Wenhu Huang School of Astronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China 《Theoretical & Applied Mechanics Letters》 CAS 2011年第3期23-26,共4页
The generalized ray method(GRM) has been successfully used to study the transient elastic wave transmitting in the beams,planar trusses,space frames and infinite layered media.In this letter,the GRM is extended to inv... The generalized ray method(GRM) has been successfully used to study the transient elastic wave transmitting in the beams,planar trusses,space frames and infinite layered media.In this letter,the GRM is extended to investigate the early short time transient responses of laminated composite cylindrical shells under impact load.By using the Laplace transformation and referring to the boundary conditions,the ray groups transmitting in the finite laminated cylindrical shells under the shock load are obtained and the transient response related to each ray group can be derived via FFT algorithm.From the numerical results,it is shown that the early short time transient accelerations of the laminated composite cylindrical shell under impact loads are very large.But the short time transient shear strain and displacement are very small. 展开更多
关键词 laminated composite cylindrical shells impact load early short time transient response generalized ray method
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复合材料层合圆柱壳的有限元分析 被引量:2
9
作者 何录武 冯春 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2004年第4期555-563,共9页
本文根据ReissnerMindlin型的全局位移场(一阶和三阶),应用有限元预测—修正法,数值计算和分析了机械载荷作用下复合材料层合圆柱壳的挠度和横向剪应力。首先按照一般的有限元分析过程(没有引入剪切修正系数)计算出层合圆柱壳的挠度预测... 本文根据ReissnerMindlin型的全局位移场(一阶和三阶),应用有限元预测—修正法,数值计算和分析了机械载荷作用下复合材料层合圆柱壳的挠度和横向剪应力。首先按照一般的有限元分析过程(没有引入剪切修正系数)计算出层合圆柱壳的挠度预测值;然后利用Lagrange插值构造横向剪应力的一般形式,使得满足层间连续和表面上为零的条件,通过最小二乘法拟合三维应力平衡方程获得横向剪应力;最后在单元上计算和引入剪切修正系数,再经过有限元分析计算出层合圆柱壳的挠度修正值。数值计算结果与三维线弹性解的比较表明,挠度修正值和横向剪应力的精度是十分满意的。 展开更多
关键词 复合材料层合圆柱壳 有限元 预测一修正法 剪切修正系数 挠度 横向剪应力
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MT300/KH420碳纤维/聚酰亚胺树脂复合材料层合圆柱壳高温承载性能 被引量:2
10
作者 高艺航 王世勋 +2 位作者 石玉红 雷勇军 张大鹏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2172-2183,共12页
基于Donnell-Mushtali近似理论及热弹性理论,考虑结构热变形和材料高温性能衰减等温度影响因素,对MT300/KH420碳纤维/聚酰亚胺树脂复合材料圆柱壳在常温、420℃及周向210~420℃不均匀温度场等热载工况下的承载性能进行了理论分析。并引... 基于Donnell-Mushtali近似理论及热弹性理论,考虑结构热变形和材料高温性能衰减等温度影响因素,对MT300/KH420碳纤维/聚酰亚胺树脂复合材料圆柱壳在常温、420℃及周向210~420℃不均匀温度场等热载工况下的承载性能进行了理论分析。并引入一阶屈曲模态缺陷作为几何初始扰动,利用ABAQUS,采用非线性显式动力学方法完成对MT300/KH420复合材料圆柱壳在以上热载工况下的轴压稳定性有限元仿真计算,计算结果与理论分析较为一致。设计并开展MT300/KH420复合材料圆柱壳力-热载荷联合轴压试验,获得圆柱壳在以上热载工况下的破坏载荷和破坏模式。研究表明:高温工况下,力学性能衰减和温场不均匀引起的结构热变形是影响MT300/KH420复合材料圆柱壳轴向失稳载荷的主要因素。 展开更多
关键词 高温 复合材料层合圆柱壳 轴压稳定性 理论分析 试验研究
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压磁压电层合复合材料圆柱壳表面局部分层屈曲 被引量:1
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作者 张薇 王熙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期198-202,共5页
基于复合材料层合壳理论,利用压磁压电纤维材料的本构关系,考虑在温度和电场、磁场作用下,推导含压磁压电材料的局部非对称分层子层壳的总势能及屈曲控制方程.分析子层屈曲时,考虑了面内横向位移.通过对不同铺层形式的计算,给出了温度... 基于复合材料层合壳理论,利用压磁压电纤维材料的本构关系,考虑在温度和电场、磁场作用下,推导含压磁压电材料的局部非对称分层子层壳的总势能及屈曲控制方程.分析子层屈曲时,考虑了面内横向位移.通过对不同铺层形式的计算,给出了温度、电场、磁场荷载作用下,压磁压电复合材料层壳的几何参数、物理参数对任意方向椭圆形的局部分层屈曲临界应变值的影响规律. 展开更多
关键词 压磁压电复合材料 复合材料层合圆柱壳 局部分层屈曲 温度载荷 电场强度 磁场强度 临界应变
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受轴压黏弹性层合圆柱壳的极值点蠕变失稳
12
作者 刘一凡 彭凡 傅衣铭 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期166-172,共7页
基于Donnell薄壳理论,采用准弹性方法,分析了含初始几何缺陷黏弹性层合圆柱壳极值点形式的延迟失稳特征。由轴向缩短量的突然增加定义失稳临界时间,对玻璃纤维/环氧树脂层合圆柱壳进行了数值计算。结果表明:圆柱壳存在临界时间趋于无穷... 基于Donnell薄壳理论,采用准弹性方法,分析了含初始几何缺陷黏弹性层合圆柱壳极值点形式的延迟失稳特征。由轴向缩短量的突然增加定义失稳临界时间,对玻璃纤维/环氧树脂层合圆柱壳进行了数值计算。结果表明:圆柱壳存在临界时间趋于无穷的持久临界荷载;表征延迟失稳程度的瞬时弹性临界荷载与持久临界荷载之差值随着初始几何缺陷的增加而减小;边界条件、铺设方式对延迟失稳的影响机制可通过对应弹性层合圆柱壳的缺陷敏感性分析来考察。 展开更多
关键词 黏弹性 层合圆柱壳 极值点 延迟失稳 缺陷敏感性
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考虑横向剪切和转动惯量效应的多层压电层合壳中波的传播
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作者 董科 王熙 王虹 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期590-593,共4页
研究了考虑横向剪切及转动惯量效应影响的正交各向异性压电层合壳中的波传播规律。利用Cooper-Naghdi壳体理论建立了波在压电层合壳中传播方程,通过求解特征值得到并讨论了波在压电层合壳中传播特征曲线,分析了不同的压电层数和厚度比... 研究了考虑横向剪切及转动惯量效应影响的正交各向异性压电层合壳中的波传播规律。利用Cooper-Naghdi壳体理论建立了波在压电层合壳中传播方程,通过求解特征值得到并讨论了波在压电层合壳中传播特征曲线,分析了不同的压电层数和厚度比对特征曲线的影响。该方法可用于不同层数、不同厚度、不同母体材料层的壳体中波传播的研究。 展开更多
关键词 压电层合壳 波传播特征曲线 横向剪切和转动惯量效应
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压电热弹性体开口壳的响应分析
14
作者 杜洪增 贾立斌 +1 位作者 刘艳红 卿光辉 《中国民航大学学报》 CAS 2007年第3期24-29,共6页
根据广义的Hamilton变分原理推导出了压电热弹性体非齐次的Hamilton正则方程。结合压电热弹性体平衡方程和热平衡方程,成功地导出了压电热弹性体机、电、热耦合问题的齐次状态方程。将非齐次方程转化为齐次方程不仅使问题变得大为简化,... 根据广义的Hamilton变分原理推导出了压电热弹性体非齐次的Hamilton正则方程。结合压电热弹性体平衡方程和热平衡方程,成功地导出了压电热弹性体机、电、热耦合问题的齐次状态方程。将非齐次方程转化为齐次方程不仅使问题变得大为简化,同时也减少了数值计算的工作量。数值实例研究了温度载荷和力载荷作用下压电热弹性材料四边简支层合开口壳的响应问题。 展开更多
关键词 压电热弹性材料 HAMILTON正则方程 齐次方程 开口壳
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任意厚度压电层合闭口柱壳的精确解 被引量:4
15
作者 盛宏玉 董朝文 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第5期980-985,共6页
从三维弹性理论和压电学理论出发,通过假设边界函数,导出压电层合闭口柱壳的状态方程,并运用状态转移矩阵方法给出满足两端和内、外表面所有任意边界条件的精确解析解。此解计及了正交异性压电弹性体的所有弹性常数和压电学常数,满足层... 从三维弹性理论和压电学理论出发,通过假设边界函数,导出压电层合闭口柱壳的状态方程,并运用状态转移矩阵方法给出满足两端和内、外表面所有任意边界条件的精确解析解。此解计及了正交异性压电弹性体的所有弹性常数和压电学常数,满足层合壳所有基本方程和层间连续条件,适合任意厚跨比。 展开更多
关键词 压电层合闭口柱壳 精确解 三维弹性理论 本构方程 正交异性 薄膜应力 电位移 状态方程 边界条件
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开孔复合材料扁球壳的非线性动态响应 被引量:5
16
作者 王璠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期37-40,44,共5页
复合材料层合壳体在航空、航天、工程结构中得到广泛应用 .由于许多结构是在非线性状态下工作的 ,因此 ,研究复合材料层合壳体的非线性特性 ,大挠度变形 ,非线性屈曲 ,非线性振动有着十分重要的意义 .研究了开孔复合材料层合扁球壳的非... 复合材料层合壳体在航空、航天、工程结构中得到广泛应用 .由于许多结构是在非线性状态下工作的 ,因此 ,研究复合材料层合壳体的非线性特性 ,大挠度变形 ,非线性屈曲 ,非线性振动有着十分重要的意义 .研究了开孔复合材料层合扁球壳的非线性动态响应问题 .建立了对称层合圆柱正交异性开孔扁球壳考虑横向剪切和阻尼的非线性振动微分方程 ,分析了横向剪切、阻尼、强迫荷载对幅频特性曲线的影响 . 展开更多
关键词 开孔复合材料 层合扁球壳 非线性动态响应
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含固支边的压电层合开口圆柱壳的精确解法 被引量:4
17
作者 刘艳红 陈庆远 卿光辉 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期946-952,共7页
通过柱坐标系下压电材料的广义Hellinger-Reissner变分原理,推导压电开口圆柱壳的非齐次状态方程,然后假设边界应力函数,建立含固支边压电开口圆柱壳的非齐次状态方程,接着应用增维方法将非齐次状态方程转化为齐次状态方程,最后采用状... 通过柱坐标系下压电材料的广义Hellinger-Reissner变分原理,推导压电开口圆柱壳的非齐次状态方程,然后假设边界应力函数,建立含固支边压电开口圆柱壳的非齐次状态方程,接着应用增维方法将非齐次状态方程转化为齐次状态方程,最后采用状态转移矩阵技术,得出含固支边的压电层合开口圆柱壳的齐次状态方程。齐次状态方程的求解避免了求解非齐次状态方程过程中的矩阵求逆运算,有利于程序的实现和数值运算稳定性的提高,大大地提高了计算效率。数值算例表明文中方法是有效的。 展开更多
关键词 压电层合开口壳 非齐次状态方程 齐次状态方程 增维方法
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