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张维（后坐者）在“充液设备流固耦合抗震分析”科研成果鉴定会上
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潘安平和清华大学振动实验室戴诗亮、张元润在东方红炼油厂管道系统改造现场进行测试
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（4）压力管道工业中膨胀节的合理设计方法研究
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波纹管在核动力工业、油气输送系统、热力系统等工业部门的管道系统中被广泛应用，是吸收热膨胀、减小管道热应力的主要元件之一。张维考虑到世界上不少发达国家，如美国、德国等都有与管道系统配套的膨胀节研究机构和相应标准，而我国却没有，在20世纪七八十年代，我国对于膨胀节的设计尚不规范，不合理的设计浪费很大。他曾多次带领课题组去当时主管此事的第一机械工业部有关部门，直至找到部长林宗棠（清华大学校友），建议我国设立类似机构，制定标准，规范我国管道系统中膨胀节的设计与施工。张维指导课题组、博士生朱益民[2.31]、硕士生和本科生进行了波纹管膨胀节的计算与实验研究。朱益民用有限元法分析了单层波纹管的非线性特性，研究了多层波纹管膨胀节考虑层间摩擦的轴对称与非轴对称变形和单层波纹管的轴对称与非轴对称振动，解决了前人尚未很好解决的一些问题。
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在清华大学力学实验室中进行波纹管膨胀节实验
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2．薄壳结构力学在水下舰船工业中的应用研究
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（1）针对深水外压下潜艇端部的稳定性问题进行锥壳和斜锥壳屈曲研究[2.32]
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锥壳和斜锥壳是潜水艇的艇艏和艇尾的基本结构，在水压下的耐压性是潜艇下潜深度的决定性指标。20世纪60年代，张维深入船舶工业系统，开展水下结构的稳定性研究。他指导研究生叶清环将“均匀外压下斜锥壳体的强度和稳定性理论与实验研究”作为论文题目[2.31]，并安排她到上海船舶研究所调研。斜圆锥壳是可展的非对称壳体。叶清环计算出薄膜应力分布和边界效应的一次近似解。
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至于实验研究部分，张维亲自到校实习工厂，找到了技术精湛的王亥辰师傅商议，经过王师傅的努力，终于加工出了一个光亮的、厚度薄且均匀的精车钢制斜锥壳。叶清环用这个“宝贝”在学友刘宝琛（时为杜庆华的研究生）设计、并参与加工的压力容器中，用电测法测试了壳体的内力分布，并做了外压下的稳定性试验，测定了斜圆锥壳的临界压力。1959年清华大学土木工程系毕业的叶清环在张维指导下，在研究生论文工作中得到了理论与实践的锻炼与提高，为她毕业分配到核工业部九院工作、作出优秀成绩打下了坚实基础。
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（2）提出用圆环壳做承受高压的水下密封舱的加强肋
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张维提出用圆环壳做承受高压的水下密封舱的加强肋，以代替传统的T-型或球扁钢型肋，被列入“九五”攻关项目。张维及其科研助手任文敏指导王安稳[2.17]、黄剑敏[2.33]、刘文国[2.34]等博士生，对具有圆环壳加强肋的圆柱壳进行稳定性和冲击破坏的研究，张维亲自参与了实验方案的设计。通过理论分析和在中国船舶研究中心所做的小型模型试验，证实：由于作为加强肋的圆环壳与圆柱壳结合构成闭合截面，提高了肋的抗弯和抗扭刚度，以用等量钢材为前提，采用这种新型加强肋，可使船舶潜水深度增加20％以上，还可提高潜艇装载燃料、淡水或压缩空气的能力。
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张维为了探究该加强肋方案实施的可能性，亲自调研模型制作和加工方法。张维从时任航天部南京晨光机械厂副总工程师董珉处了解到该厂具备加工高精度大型波纹管的能力，其中的波峰部分正好可用作加强肋。1988年5月张维给董珉写信请求支持，由王安稳带着张维的亲笔信到南京面见董珉，正是由于张维的人格魅力，董珉当即热情表态：由厂工艺设计室的同志进行技术攻关。同年10月，张维率任文敏、王安稳到南京晨光机械厂研究模型加工问题，会同工程技术人员，一起对模型的加工问题进行了详细的讨论，为保证试件精度，决定将大型波纹管波峰处的圆环壳部分切割下来，然后用氩弧焊焊接到加工好的圆柱壳上，以保证试件在切割、焊接过程中不变形，满足试验件的技术要求。该厂为张维课题组加工了两种不同加肋密度的一批6个试件，而且只象征性地收取了成本费。
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张维在外压下带圆环壳加强的肋圆柱壳稳定性实验现场
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张维还不避酷暑亲自到中国船舶研究中心现场，指导水压下具有圆环壳加强肋的圆柱壳结构稳定性实验。在该研究所所长吴有生（清华大学工程力学系校友）等工程技术人员的大力支持下，顺利完成了实验，验证了该方案的可行性。
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（3）提出用圆环壳作为潜艇端部圆锥壳与圆柱壳艇身连接的过渡段
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为降低潜艇耐压艇体中不同壳体连接处的应力集中，张维向海军工程大学教授郭日修（20世纪四五十年代曾为张维助教）提出用圆环壳段作为两种壳体连接之过渡段的建议，以取代直接将潜艇端部圆锥壳焊接在艇身圆柱壳的结构。经海军工程大学郭日修、王安稳研究实施，取得了很好效果。
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张维建议手稿
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3．薄壳结构在土木工程中的应用
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（1）解放初建成我国钢筋混凝土圆柱形薄壳屋顶