梁—柱结构的瞬态波扩展及内撞击的研究

摘要

该文利用瞬态波函数的特征函数展开法推导出了单柱结构、单梁结构和梁—柱结构瞬态波传播的理论公式.通过数值计算,得出了比较理想的结果,验证了应力边界条件,对Eringen和Suhubi的方法作出了合理的修正,并指出在工程振动分析应加以注意的问题.该文针对工程中阀门与阀座的撞击问题,建立了解决此问题的力学模型,即Bernoulli-Euler梁和弹性柱的碰撞模型.通过对材料不同的梁和柱多次内撞击的理论分析和数值计算,给出了完整的梁—柱结构多次内撞击的理论和数值分析方法.由计算得出的位移、质点速度、界面压力函数等可以看出,该文给出的理论和数值分析方法是实用和可靠的.

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1工程背景

1.2梁柱应力波的研究进展

1.2.1应力波的历史

1.2.2梁、柱中的应力波

1.3梁柱结构碰撞问题的研究进展

1.3.1结构碰撞

1.3.2梁、柱撞击的研究现状

1.4本文的主要工作

2柱端受冲击载荷作用时的瞬态波函数解

2.1基本方程

2.2动态解

2.2.1特征函数展开法

2.2.2特征函数

2.2.3时间函数

2.2.4轴向应力和质点速度

2.3两种常用载荷作用下柱的轴向位移

2.3.1阶跃冲击压力作用下

2.3.2周期激励下的强迫振动

2.4结论

3梁端受冲击载荷作用时的瞬态波函数解

3.1基本方程

3.2动态解

3.2.1频率方程

3.2.2特征函数及相关系数

3.2.3时间函数

3.2.4质点速度、弯矩和剪力

3.3两种常用载荷作用下梁的位移

3.3.1阶跃冲击载荷作用下

3.3.2周期激励载荷作用下

3.4结论

4梁一柱结构受冲击载荷作用时的瞬态波函数解

4.1基本方程

4.2特征函数展开

4.2.1频率方程

4.2.2 正交性条件

4.2.3特征函数及相关系数

4.3静态位移

4.4时间函数

4.5两种载荷作用下柱和梁的位移

4.5.1阶跃冲击载荷作用下

4.5.2周期激励载荷作用下

4.6结论

5梁一柱结构多次内撞击的理论分析

5.1碰撞和分离的条件

5.2多次内撞击的分析方法

5.2.1分离过程

5.2.2撞击过程

5.3数值计算

5.4结论

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

符号索引