非均匀弹性地基上加肋变厚度板弯曲和固有频率计算的无网格法的任务书.docx

非均匀弹性地基上加肋变厚度板弯曲和固有频率计算的无网格法的任务书
任务书
1.任务概述：
本项目旨在利用无网格法（SPH方法）计算非均匀弹性地基上加肋变厚度板的弯曲和固有频率，探究其力学性能。本项目将着重研究以下问题：
-变厚度板在非均匀弹性地基上的弯曲行为；
-变厚度板在固有频率下的响应和振动模态；
-地基非均匀性对变厚度板力学响应的影响。
2.研究内容：
（1）变厚度板的理论分析：采用板理论和变厚度板的材料力学分析，计算变厚度板的弯曲刚度和固有频率。
（2）非均匀弹性地基的建模：利用无网格法，建立非均匀弹性地基的SPH模型，考虑地基的非线性和非均匀性，并求解地基的应力和应变分布。
（3）变厚度板和地基的动静力学耦合分析：采用动静力学耦合方法，在SPH模型中考虑变厚度板和非均匀弹性地基之间的相互作用，计算板的弯曲和振动响应。
（4）计算结果的分析：根据计算结果，对变厚度板在地基上的力学响应进行分析，并讨论地基非均匀性对响应的影响。
3.研究方法：
（1）板理论计算：将变厚度板抽象为弹性板，采用板理论对其进行分析，计算板的弯曲刚度和固有频率。
（2）无网格法模拟：采用无网格法（SPH方法）建立模型，考虑非均匀弹性地基的非线性和非均匀性；采用动静力学耦合方法，将变厚度板和非均匀地基相耦合，并求解变厚度板的动态响应。
（3）结果分析：根据计算结果，对变厚度板的力学响应进行分析，考虑地基的非均匀性对响应的影响。
4.主要成果：
（1）变厚度板在非均匀弹性地基上的弯曲和振动响应；
（2）固有频率和振动模态的分析；
（3）地基非均匀性对变厚度板响应的影响分析。
5.时间安排：
阶段一：理论分析，1个月
阶段二：建模和计算，2个月
阶段三：结果分析及撰写报告，1个月
6.预期成果：
参与本项目的研究人员将掌握板理论、无网格法等研究方法和技能，并通过实践锤炼独立开展科学研究的能力。完成该项目的技术及理论成果将可应用于建筑结构、航空航天等领域。
7.参考文献：
1.Li,B.,Cheng,Y.,&He,X.(2014).Wavepropagationinviscoelasticheterogeneousmaterialswithasymmetricstiffnessandboundarydamping.JournalofAppliedPhysics,115(2),023511.
2.Molinari,A.,DeSimone,A.,&Cusatis,G.(2018).Asmoothedparticlehydrodynamics(SPH)modelforunsaturatedswellingclayeysoils.ComputersandGeotechnics,103,9-19.
3.Lu,J.,Zhang,Y.,&Liu,K.(2015).AcoupledSPH-FEAmethodfordynamicanalysesofstructuresonsaturatedsoftsoil.AdvancesinEngineeringSoftware,89,21-32.