杆件的塑性极限设计

根据具体实例分析和讨论了弹塑性杆件的弯矩和承载能力。对于不同的材料分别建立了一系列计算公式，这些公式对于结构设计有一定益处     

钢框架在三向地震作用下的弹塑性时程分析

引入了考虑空间耦合作用的钢杆件弹塑性本构模型，对水平地震作用采用了不同振动模型，故可用空间杆系－层模型对高层钢结构进行水平及竖向地震作用下的弹塑性动力时程分析。在上述理论基础上编制了便于工程设计人员使用的程序HBTA，利用该程序对算例进行了分析，并对一些问题进行了探讨。     

考虑塑性区扩展的钢框架二阶分析

对多层钢框架进行了弹塑性非线性分析，分析中考虑了塑性区沿截面高度及杆件轴线方向上的扩展，截面上任一步的屈服判定是以应变作为参数的，基于能量原理，文章导出了弹塑性梁单元的割线刚度矩阵并编制了用以计算钢框架荷载－位移性能的有限元程序。分析结果与国外试验结果及其它分析结果进行了比较，吻合良好。     

空间网架结构弹塑性时程分析的关键技术

就弹塑性动力分析问题,针对空间网架结构陈述了其中的几个关键技术,并就恢复力模型问题首次提出了考虑杆件真实工作性态的模型多折线模型,在此基础上进一步推出结构的弹塑性刚度、团聚质量阵和阻尼阵．     

考虑杆件初弯曲的单层球面网壳稳定性能

基于通用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,针对是否考虑杆件初弯曲的单层球面网壳结构进行对比分析.采用随机缺陷模态法进行了考虑杆件初弯曲的2800余例K8型单层球面网壳的弹塑性荷载-位移全过程分析,掌握了弯曲角度、幅值随机变量对网壳稳定性能的影响规律.论证了一致缺陷模态法和特征缺陷模态法计算杆件初弯曲对网壳极限承载力影响的适用性.提出了适用于计算考虑杆件初弯曲影响的网壳极限承载力修正的一致缺陷模态法.采用修正的一致缺陷模态法进行了300余例考虑杆件初弯曲的K8型单层球面网壳的弹塑性全过程分析.结果显示:采用修正的一致缺陷模态法可以计算考虑杆件初弯曲的单层球面网壳极限承载力的最小值.杆件初弯曲能够降低单层球面网壳的极限承载力,并改变其屈曲模态和塑性发展分布.当最大允许初弯曲为杆件长度的1/1 000时,网壳极限承载力最大下降5%以上;当最大允许初弯曲为杆件长度的2/1 000时,网壳极限承载力最大下降10%以上.     

巨型框架结构的静力弹塑性分析研究

针对以钢骨混凝土桁架为主框架梁的角筒式巨型框架结构的具体特点,通过静力弹塑性分析及与振动台试验结果的对比,主要对巨型框架结构的静力弹塑性分析中模型的建立、不同水平加载方式的影响、巨型框架结构的出铰次序和位置、结构侧移、主要杆件内力及谱分析进行了探讨和研究．结论表明,巨型框架结构的整体抗震性能较普通框剪结构有较大提高;杆系模型静力弹塑性分析可较好地模拟出巨型框架结构中塑性铰出现的次序和位置、结构主要杆件内力以及基底剪力与控制点位移的相互关系;应注意加强桁架层上下层的抗剪延性措施．     

塑性破坏模式下桁架杆件重要性评价与优化

为使结构易损性分析更符合实际破坏情况,考虑了材料的塑性性能,提出了桁架结构杆件塑性重要性系数的计算方法,进而实现桁架的优化设计.首先假设杆件为弹塑性材质,以刚度损失定义杆件的塑性状态及破坏模式,采用附加荷载来考虑塑性阶段的结构承载力;其次建立桁架结构刚度矩阵与变形刚度矩阵之间的关系,寻求杆件位移与变形的内在联系,由此推导杆件塑性重要性系数;最后,通过预先假设桁架受力最不利情况和破坏模式,基于前述塑性重要性系数计算,实现桁架杆件的优化.通过一榀平面桁架算例说明了考虑材料塑性性能时得到的重要性系数值与仅考虑弹性性能有所区别,桁架失效模式更合理.同时桁架结构优化后,可以充分利用各杆件的抗力.     

薄壁空间钢结构的非线性分析

在有限元空间梁元模型的基础上 ,导出了考虑杆件约束扭转的薄壁梁元分析力学模型 .该模型的弹性刚度矩阵为 14× 14矩阵 ,几何刚度矩阵中考虑了轴力、剪力、双向弯矩和双力矩效应 .采用单元的有限分割法考虑了塑性沿杆件长度和截面的发展 ,实现了薄壁空间钢结构的弹塑性非线性分析 .数值算例的比较一方面验证了分析力学模型的正确性 ,另一方面反映了薄壁空间钢结构的约束扭转特性     

纤维模型在平面框架非线性静力分析中的应用

为准确描述钢筋混凝土结构局部的受力情况,通常需要采用微观模型来进行非线性有限元分析.将梁柱单元建立在弹塑性纤维模型的基础上,直接从材料本构关系出发,对平面钢筋混凝土框架结构进行了金过程非线性静力分析.在框架结构与梁柱单元之间用刚度法,组装杆件刚度得到结构刚度;杆件与杆件内部积分点处的横截面之间采用柔度法,基于杆端力和截面力的平衡获得杆件刚度;每个横截面通过平截面假定协调纤维变形,同时考虑了几何非线性,由纤维的刚度得到截面刚度.为追踪非线性反应的软化段,求解时选取柱面弧长法.同时选取实例分别进行单向推覆和低周反复加载试验的程序模拟,得到了较好的效果,并提出进一步优化改进的建议.     

单层球面网壳结构的冲击响应

对单层球面网壳结构在集中冲击作用下的弹塑性响应进行了有限元分析,得到了网壳结构的节点位移和杆件轴力响应时程以及能量分布,给出了网壳结构响应随冲量参数变化的规律,并将部分计算结果与相关试验进行了对比.     

双横臂扭杆悬架力学特性的非线性分析与设计

在机构运动分析的基础上，导出了精确分析悬架受力、刚度和阻尼特性的基本公式，给出了按选定的偏频和相对阻尼比确定扭杆刚度和减震器阻尼参数的设计步骤．以此为理论基础，开发出了简明实用的双横臂扭杆悬架系统刚度和阻尼参数非线性分析与设计软件．     

横向稳定杆的参数计算与设计

横向稳定杆是汽车悬架中的重要零件。它不仅可以防止车身在转向等情况下发生过大的侧倾 ,还直接影响到汽车的操纵稳定性。本文推导了横向稳定杆侧倾角刚度计算公式 ,并在此基础上分析了其主要影响因素。还提出了横向稳定杆的若干设计要点 ,并介绍了根据横向稳定杆的应力有限元分析结果确定其弯曲处曲率半径的方法     

闭口薄壁截面直杆的塑性解

基于Mises屈服条件和增量理论,在理想弹塑性模型框架下,通过无量纲计算,求解闭口薄壁截面直杆在压、扭组合变形下应力分量解析解.对受压（拉）、扭组合变形的闭口薄壁截面直杆,在其材料屈服进入塑性阶段后,施加不同的变形路径,理论求解导出闭口薄壁截面直杆受压和扭转联合作用对应的2个对偶常微分方程,求解方程得到各应力分量的解析值;为进一步研究闭、开口薄壁截面直杆的屈曲奠定了基础.     

弹塑性大变形分析的一种热力学相容的本构模型

以热力学相容的简单机械模型为基础,得到了可以描述材料弹塑性大变形的本构方程,进而导出了可以适用于一般三维问题的增量公式。利用简单加载条件下的积分形式发展了确定材料常数的方法。对圆杆受拉颈缩的大变形弹塑性过程进行了数值模拟,得到了与实验相符的结果。本文发展的模型不采用屈服面的概念,有效地改善了收敛性,提高了计算效率。     

障碍问题的分布式计算

讨论障碍问题的分布式计算，它是以区域分裂法为基础的混乱块迭代。证明了这各混乱块迭代的收敛性，利用ＮＯＶＥＬＬ网实现了这种异步并行算法，给出了薄膜障碍及弹塑性杆的自由扭转等算例。     

钢筋混凝土结构粘结滑移关系的应力函数法

通过分析试验资料，应用应力函数建立了钢筋混凝土梁在载荷作用下纯弯段钢筋与混凝土粘结应力与滑移量之间的关系，考虑了材料的非线性、混凝土的厚度、裂缝问距、材料的弹性模量等因素的影响，且与试验结果符合较好．     

同时快速更换轧辊和导卫的高刚度机座

提出了一种可同时快速更换轧辊和导卫装置的高刚度轧机机座,适用于棒材、线材和型材轧制．该机座在机架上安装一个称为卡式箱的装置,卡式箱内可以预装轧辊和导卫,并在轧制线外调整好,可以实现轧辊和导卫一次吊装,快速更换．     

带损伤平面桁架结构位移解析

 采用解析方法,研究了带损伤平面桁架结构的静力问题。对于含有n个子结构的平面桁架结构,建立一个与理想桁架结构等价的循环周期结构体系,对其中一个子结构建立控制方程,将杆件损伤处理为方程的荷载项,运用U 变换法对静力学方程组进行解耦,推导出各个节点位移的解析表达式。应用解析表达式分析带一个杆件损伤桁架结构的节点位移,并与无损伤时结构的解相比较,结果显示,有损伤时相关节点位移较无损伤时有所增大,且其位移变化合理,验证了解析表达式的可行性。     

单排桩柱墩压杆的计算长度

基于小挠度理论推导了等截面直压杆和变截面直压杆的通用稳定特征方程,通过对稳定特征方程进行试算可得出压杆的计算长度;此外,还探讨了单排桩柱墩杆端水平和转动方向弹性约束刚度的确定方法.     

采煤机外牵引顶部连接螺栓部位改进

通过对采煤机外牵引顶部连接螺栓处结构的改进,避免了因内螺纹失效而导致外牵引的损坏;增加了主机架刚性,消除螺栓所受剪切力;加大螺栓连接板的焊接范围,防止焊缝撕裂。