复合管道轴对称导波的半解析有限元精确建模

本文主要探讨了"复合管道轴对称导波改进半解析有限元建模"这一主题，针对层状复合管道在经典半解析有限元(SAFE)模型中存在的问题——无法直接区分纵向模态导波和扭转模态导波，研究人员提出了一种创新的方法。他们在保留SAFE模型基本原理的基础上，根据不同模态导波的力学特性，独立地构建了针对纵向模态导波和扭转模态导波的新型SAFE模型。 这个改进模型的优势在于它能够实现对这两种不同模态导波的单独计算，从而避免了复杂的导波模态识别过程，显著降低了模型的计算复杂度和工作量，提高了计算效率。为了验证新模型的准确性，文中将所得模型与基于全局矩阵法原理的PCdisp软件进行了对比，结果显示该SAFE模型具有良好的计算精度。 作者们以环氧树脂钢管为例，利用他们建立的改进半解析有限元模型，深入研究了这两种模态导波在复合管道中的传播特性，这在管道结构健康监测、故障诊断以及材料性能评估等领域具有实际应用价值。整个研究不仅提升了模型的实用性，还拓展了我们理解和模拟复合管道动态响应的新方法。 关键词包括轴对称模态导波、半解析有限元模型和环氧树脂钢管，这表明了论文的核心关注点和技术路径。从科学分类角度来看，这篇论文属于O347类，文献标志码为A，文章编号为1008—973X(2015)01—0116—07，反映了其在学术期刊上的定位和发表信息。这项研究为复合管道的模态分析提供了重要的理论支持和数值工具。