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【6h】

修正的旋转薄壳非线性有限元理论及旋转薄壳结构屈曲和后屈曲分析

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目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1导言

1.2轴对称有限单元

1.3非线性分析

1.4离散支承旋转壳的分析和处理

1.5典型旋转薄壳

1.6本论文的工作

参考文献

第二章有初始缺陷旋转薄壳的非线性应变-位移关系

2.1引言

2.2一般壳体的应变位移关系

2.3旋转薄壳的应变-位移关系

2.4小结

参考文献

第三章轴对称弹性薄壳的几何非线性有限元分析

3.1双曲薄壳元

3.2非线性平衡方程组

3.3应变-位移关系

3.4应力-应变关系(物理方程)

3.5增量有限元解平衡议程和单元切线刚度矩阵

3.6关于离散支承的处理

3.7变量的凝聚和恢复

3.8小结

附录:积分表

参考文献

第四章非线性有限元方程组的求解方法

4.1结构屈曲平衡路径的非线性跟踪计算

4.2数值算例分析

4.3小结

参考文献

第五章轴对称荷载作用下旋转薄壳结构大位移弹塑性非线性分析

5.1引言

5.2弹塑性本构关系

5.3有限元方程

5.4状态决定算法

5.5迭代计算步骤

5.6数值算例

5.7小结

参考文献

第六章轴对称荷载作用下的旋转薄壳弹塑性稳定分析

6.1引言

6.2结构屈曲问题的分类

6.3壳体稳定性分析的基本理论和数值分析现状

6.4旋转薄壳在轴对称荷载作用下的分岔屈曲分析

6.5屈曲模态的计算

6.6初始几何缺陷的考虑

6.6数值分析

6.8小结

参考文献

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

附录单元划分原则

攻读博士学位区间发表的学术论文及待发论文

致谢

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摘要

该文旨在研究离散支承旋转薄壳的轴对称荷载和非对称荷载作用下的非线性变形和稳定性态,为这类放置薄壳结构(特别是料仓、冷却塔类)的设计提供可靠的分析理论、计算方法和程序.建立了在考虑初始几何缺陷的非线性几何关系条件下来描述结构的应变-位移关系的方程.建立了旋转薄壳结构在非对称荷载作用下的弹性大变形有限元理论.考虑了一些实际工程中旋转薄壳的边界条件为离散柱支承的情况,采用连续介质力学和微分几何,将离散柱支承和上部结构连接起来.计算表明离散支承部分是整个结构最薄弱的环节,离散柱支承使壳体结构的反应加大,各谐波的耦合作用加强,因此在设计中应加以注意.建立了旋转薄壳结构在轴对称荷载作用下的弹塑性大变形有限元分析理论.建立了旋转薄壳结构在轴对称荷载作用下的弹塑性分岔稳定性态的非线性有限元分析理论.

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