模态分析的应力方法

基于弹性体固有振动问题的余能变分原理,导出了弹性体固有振动的应力模态方程,进而探讨了一种模态分析的应力方法。并以平面桁架和简支矩形板为例说明了以应力作为基本变量的模态分析方法的可行性。     

弹性体有限元法的平面问题分析

文章基于微分分析法，对限于二维范围内的弹性体所存在的平面应力、应变问题，得用内力平衡的条件，给出有限元法平面应力问题的基本方程的分析过程，得到由位移求应变的几何方程和由应变求应力的弹性方程。     

高锰无磁钢异步热轧过程数值模拟研究

基于有限元软件MSC.Marc,建立了高锰无磁钢在不同变形参数条件下的二维热-力耦合有限元模型,分析了初轧温度、压下量和异速比对变形区金属流动、等效应力和等效应变的影响规律。研究结果表明:同步轧制时,上、下表面节点速度相等,等效应力、等效应变状态呈对称分布。随着异速比的增加,上、下表面节点和中间层节点速度都表现出逐渐增大的趋势,但增大幅度不一样。变形区心部节点等效应变随着初轧温度、压下量和异速比的增大都表现出增大的趋势,但影响程度不一样。压下量对等效应变的影响最大,异速比次之,初轧温度对其影响最小。变形区心部节点等效应力随着初轧温度的增加,峰值应力逐渐减小;随着异速比和压下量增大,峰值应力逐渐增大。     

一般开关网络的分析

本文提出了一般开关网络的分析方法。采用双图节点法建立网络方程,从而使方程数目减至最少。推导了频域、灵敏度和时域分析公式。所讨论的方法均在程序SNAP上实现,并以直流开关电源变换器为实例,给出了准确的分析结果。所述方法适用于开关电容网络和各种开关电源电路的分析,其中灵敏度分析可用于网络的优化设计。     

用弹性体传递矩阵法计算离心压缩机转子系统的临界转速

本文提出用弹性体传递矩阵法计算离心压缩机转子的临界转速。推导了适用于变轴径，多支承多跨挠性转子的递推公式与其弹性体传递矩阵，以及以“铰支－铰支”，“铰支－自由”为边界条件的频率方程与主振型公式和示例计算。并对结果进行了分析讨论。只要适当改变相应于边界条件与分段面上的点传递矩阵，本方法便可推广应用于其他转子系统。     

机械密封环应力场的四结点等参元分析

本文分析了机械密封环轴对称应力问题。根据弹性体轴对称问题的平衡方程、几何方程、物理方程及虚功原理,采用四结点等参元形成了机械密封环的有限元分析体系。     

圣维南原理与双层平板复合材料的层间弹性耦合

研究了铁磁(电)/弹性介质双层复合材料中的层间弹性耦合,分析了圣维南原理(或局部作用原理)对理想弹性耦合条件下弹性介质内应力分布的影响.从弹性力学基本方程出发得到了切应力和张应力在弹性体内分布的解析模型.建议了一种用于研究局部作用原理的实验方法,该实验方法以应力双折射效应为基础,结合磁(电)致伸缩,构成乘积效应材料,并辅以应力计检测.分析发现,实验与理论结果基本一致.     

多拱梁位移法

多拱梁法是把拱坝离散为一系列水平向的拱和竖直向的梁。一般是用分载法求解,即以拱或梁分担的荷载为未知数,以节点处的位移相等为条件。建立方程求解。本文放弃分载的概念。以节点(拱梁交点)位移为未知数,以节点平衡为条件,建立方程求解。该法概念清楚、算法有规律,很适于计算机自动计算。本文推导了拱单元、梁单元、基础单元的单元刚度矩阵。推导了各种荷载的等效节点力。最后提供了一个计算实例,以资与多拱梁分载法比较     

单层平面索网幕墙结构非线性分析

针对单层平面索网幕墙结构静力分析的特点,提出了二节点直线杆单元有限元模型。建立了非线性有限元基本方程,利用Newton-Raphson法进行计算,编写了相应的有限元程序。结合实例对索网结构的位移和应力进行了计算分析,并与ANSYS软件计算结果进行了对比,二者吻合较好。分析结果表明此单元模型有较好的精度,能适用于单层平面索网幕墙结构的非线性分析。     

非线性超弹性体应力应变张量与应变能函数之间的微积分关系

研究非线性超弹性体应力与应变能函数之间的关系,等比例加载方法不再适用,因为剪应变要产生正应力,正应变也要产生剪应力.为此,构建了应力应变张量与应变能函数之间的微分、积分关系.从表示定理出发,围绕共轭应力、应变变量,研究了各向同性、横观各向同性、正交各向异性非线性超弹性体的本构方程、应变能函数,推导了应力应变张量与应变能函数之间的微分、积分关系.应用微分积分关系,对应力张量函数直接积分,即可得到应变能函数.这种方法具有普适性,简洁性,能进一步拓宽解决非线性超弹性体问题的途径.     

考虑应力梯度及附加强化的多轴疲劳寿命预测

以多轴缺口件为研究对象,考虑应力梯度和非比例附加强化对疲劳寿命的影响,建立一种适用于多轴缺口件的疲劳寿命预估模型.首先,以最大剪切应变幅作为损伤参量,借助坐标变换原理确定临界面位置,研究了裂纹萌生和扩展的物理机制;其次,利用有限元方法获得临界面上非均匀应力场,提取特定路径上的应力分布并进行归一化处理,给出多轴加载时的等效应力梯度因子;最后,考虑相位差的影响提出一种新的非比例附加强化因子,基于Manson-Coffin方程提出了一种多轴疲劳寿命预测方法.将本文模型、Smith-Watson-Toper(SWT)模型和Manson-Coffin方程的计算结果与实验寿命进行对比,结果表明本文方法的预测精度高于SWT模型和MansonCoffin方程.     

非均匀地应力下蠕变地层套管的载荷分布

地层蠕变效应是引起套管损坏的主要原因之一,在非均匀地应力下,如何计算蠕变地层作用于套管上的最终稳定载荷是一个非常困难的问题.将套管看成弹性体,把地层视为无穷大的粘弹性体,建立了非均匀地应力条件下蠕变地层的开尔文模型本构方程,运用应力分析法和拉普拉斯变换法,求解出非均匀地应力条件下蠕变地层套管的载荷,并分析了套管载荷的分布.结果表明,当套管刚度较大时,经过足够长的时间,套管载荷趋于一个稳定的最大载荷分布,且其值接近于完全弹性解.     

非均匀地应力下蠕变地层套管的载荷分布

地层蠕变效应是引起套管损坏的主要原因之一,在非均匀地应力下,如何计算蠕变地层作用于套管上的最终稳定载荷是一个非常困难的问题.将套管看成弹性体,把地层视为无穷大的粘弹性体,建立了非均匀地应力条件下蠕变地层的开尔文模型本构方程,运用应力分析法和拉普拉斯变换法,求解出非均匀地应力条件下蠕变地层套管的载荷,并分析了套管载荷的分布.结果表明,当套管刚度较大时,经过足够长的时间,套管载荷趋于一个稳定的最大载荷分布,且其值接近于完全弹性解.     

粘弹性体接触时接触应力的有限元法分析

以粘弹性Maxwell模型材料的积分松弛型本构关系为基础，进行了本构关系递推，并建立了Maxwell模型粘弹性体的有限元分析模型，再利用节点对接触模型理论编制了Maxwell模型二维接触问题接触应力计算有限元程度，并验证了其正确性。最后应用该程序，研究了简单Maxwell模型轴对称粘弹性体接触时接触面上轴向应力分布及其变化规律。     

块体单元法及其在岩体稳定分析中的应用

所提出的块体单元法，是以块体单元的刚体位移为基本未知量，并根据它们在外力作用下的平衡条件、变形协调条件及块体之间夹层材料的本构关系，建立起块体单元法的支配方程，用于确定块体位移及夹层材料的应力状态。该法特点适用于具有地质结构面岩体的稳定分析，也可以对一般结构进行变形和应力分析。与有限单元法相比，可减少未知量个数，提高计算精度和速度。     

岩石应变软化弹塑性有限元分析

本文从岩石的变形特性和界面约束理论出发,建立了应变软化规律及共有限元本构方程。这种方程的求解存在着解法难与收敛慢和漂移界面的两个问题。解决方法:(1)分析各种解法,采用初应力法,并进行改进称之改进的初应力法,以加速其收敛;(2)考查各种漂移界面的修正方法,选取其中较好的一种。编制了一个相应的EPSF程序,并对金川某巷道进行了软化有限元分析。     

平面外弯矩作用下T形圆管节点热点应力分布

确定钢管相贯节点热点应力沿相贯焊缝的分布情况是计算热点应力极值的基础.对平面外弯矩作用下的T形圆管相贯节点焊缝处热点应力分布开展研究,并提出了其应力分布曲线方程.利用径向拉伸法建立了T形圆钢管相贯节点的有限元网格模型,对焊趾处热点应力分布的计算结果进行了可靠性分析,并将三种不同密度网格模型的应力分析结果进行对比.结果表...     

重塑土和原状土的应力状态和屈服准则

为寻求适用于结构性土应力状态的合适的表示方法,分析了土的结构性和对应应力状态之间的关系,认为,土的应力状态决定于其结构,结构性记忆了前期应力状态。在此基础上,研究了重塑土和原状土的应力状态和不同加载方式引起的应力状态改变,分析了总应力、附加应力在描述岩土力学性质方面的客观性和合理性以及不足。借用加载比和实质应力的概念,研究了简单条件和复杂条件下土中实质应力计算方法和特征,并建立了基于实质应力表示方法的结构性土的屈服条件。研究表明,与基于一般应力状态的屈服准则相比,基于实质应力的屈服准则能反映原状土的既有结构,因此更为合理。     

热塑型聚氨酯弹性体(TPUE)应力松弛过程的研究

文中以加速应力松弛法研究了热塑型聚氨酯弹性体(TPUE)的应力松弛过程,将从TPUE大形变弹性分子理论推导出的单向拉伸应力-应变关系,结合三种承受应力链的键数随时间衰减的动力学方程,建立了应力松弛过程的定量表达式,并以高温和大形变量实验数据对理论进行了验证.以二元回归法求得分子参数α,k,k_3,并进而求得松弛活化能△E_3.     

柱式弹性体的端面载荷分布和结构尺寸对端部效应的影响规律

端部效应是影响柱式弹性体桥路输出的重要因素之一。本文以长径比为1.0的柱式弹性体为研究对象并基于弹性力学理论研究其受载条件和尺寸效应对端部效应的影响规律。首先,根据端面受载条件和尺寸效应两种力学模型建立位移函数表示的平衡微分方程；其次,以受载条件的力学模型为例,引入两个位移函数对平衡方程进行解耦,推导出对应的力学模型解析解,并根据边界条件确定解析解的待定系数；最后,依据胡克定律和柱式弹性体桥路输出公式计算端面受载条件和尺寸效应对端部效应的影响。计算结果表明：弹性体非均匀载荷分布的一端,端部效应变化更剧烈；而均匀载荷分布的一端,随着弹性体长径比的增大,端部效应受到端面载荷分布的影响越小。此外,端部效应对小尺寸弹性体十分敏感,但当弹性体尺寸增大超过3.5倍时,通过增大尺寸来抑制端部效应的效果迅速消失。研究结果为柱式负荷传感器的设计提供理论指导依据。