基于挠度法的有侧移框架临界力计算方法

针对规范计算长度系数法计算框架稳定时,无法考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用的问题,提出一种基于挠度法求解有侧移框架临界力的计算方法.利用挠度法将求解压杆临界力转化为计算压杆挠度这一基本原理,将有侧移框架临界力的求解转化为计算框架的楼层侧移,推导了单层及多层框架结构临界力的计算公式.研究结果表明:算例计算结果和有限元计算结果符合较好,证明这种方法具有较好的精度及准确性,且能够有效地改进规范计算长度系数法无法考虑这两种支援作用的不足,可供工程设计和理论计算使用.     

双层预紧式六维力传感器动态性能的理论与实验研究

对一种新型的双层预紧式六维力传感器进行了动态性能理论分析与实验研究。首先介绍了双层预紧式六维力传感器的结构特点。建立了该传感器的振动系统简化模型,基于螺旋理论和多自由度系统振动学推导了系统的运动微分方程。经过对运动微分方程进行求解,得到了传感器的各阶固有频率。最后采用阶跃响应法对传感器样机进行动态性能实验研究,经过快速傅里叶变换得到了传感器的频率响应曲线。实验结果与理论计算结果一致,从而验证了理论推导的正确性。研究结果表明,双层预紧式六维力传感器的动态性能较好,能够满足一般工业生产中对六维力测量的要求。     

基于尖点突变理论的平行组拼双肋拱侧倾失稳临界荷载计算新方法

基于尖点突变理论,首次以平行组拼双肋拱为研究对象,设定了结构侧倾屈曲位移函数,构建了侧倾失稳变形能量表达式,通过数学转换,建立了尖点突变模型,获得了平行组拼双拱肋系统的平衡曲面M方程和分歧点集B方程,通过分析体系失稳条件,计算了分歧点集解,推导了系统侧倾失稳临界荷载计算公式,提出了平行组拼双肋拱侧倾失稳临界荷载计算新方法;最后与有限元数值解进行了对比分析,结果表明:文中所推导的侧倾失稳临界荷载理论解与有限元数值解吻合良好,验证了基于尖点突变理论的平行组拼双肋拱侧倾失稳临界荷载计算方法的正确性,为拱结构侧倾屈曲的研究开辟了一条新途径。     

等厚双层涂层材料受法向集中力作用的三维理论解

基于三维轴对称弹性理论，通过利用镜像点方法和半无限体表面受法向集中力作用的基本解，推导了等厚双层涂层材料受法向集中力作用的显式理论解．该理论解既可用作格林函数进一步求解复杂问题的理论解，也可用作边界元法的基本解以提高数值计算的精度和效率．算例表明，对其无穷多个镜像点只需考虑前3个即可获得足够精度的解．该理论解以固定在各镜像点上局部坐标系下位移函数的形式给出．高阶镜像点的位移函数，可通过递推的方法由对应于低阶镜像点的位移函数求得．     

侧向支撑压杆弹性屈曲的样条函数解法

工程结构中许多结构构件的受力可以简化为侧向弹簧支撑的压杆,应用基于样条函数的能量法求解弹簧支撑压杆的弹性屈曲临界荷载,由势能驻值原理推导了临界荷载的特征方程。算例表明,该方法未知量少,求解过程简洁,且精度较高。     

粘接材料及结构在双轴受压和温度耦合作用下变形的尺度效应和非局部效应分析

基于非局部理论, 分析了双层完好粘接板在双轴受压和温度场耦合作用下屈曲的尺度效应和非局部效应. 通过理论计算对经典弹性理论和非局部理论的计算结果进行了比较分析. 结果表明: 在非局部理论下, 由于系统内部结构之间的相互作用, 系统的屈曲临界力有所降低, 并且当屈曲波数越大时, 内部结构相互作用域进一步收缩, 使得有效弯曲刚度减小, 所以非局部参数对屈曲力的影响更为显著; 在外载荷和温度耦合作用下, 温度升高会导致屈曲临界力减小, 温度降低会导致屈曲临界力增大. 还对3 种不同温度场进行了讨论, 分析了在3 种温度场下温度变化对外载荷的影响, 以及与系统尺寸大小的关系.     

地铁隧道开挖引起的管线变形计算与试验研究

为得到管线附加变形的理论计算方法,建立了考虑管土脱空的双层弹簧弹性地基梁模型.基于所建模型分别推导了管土接触区与脱空区的荷载表达式,给出了管线变形控制微分方程的传递矩阵法求解步骤,利用有限元数值解验证了理论解的正确性.计算了管土相对刚度系数R与管线归一化弯矩和沉降的关系.开展离心模型试验对管土脱空行为进行观测,将试验数...     

基于ANSYS的桥梁结构颤振时域重启动迭代法

为了简化桥梁结构颤振时域分析、提高计算效率,以结构自激力脉冲响应函数表达式为基础,基于ANSYS软件的重启动技术,提出了桥梁结构颤振时域计算的重启动迭代方法.分别对具有理想平板截面的简支梁和半漂浮体系斜拉桥灌河大桥进行颤振时域分析来验证该方法的有效性.结果表明:重启动迭代计算方法所获得的结构颤振临界响应与理论解吻合良好,且计算结果对于时间步长的选取没有依赖性,该方法能够真实反应所有参与模态的振动响应,可应用于实桥的颤振时域分析中.     

弹性转动边界约束的组合梁腹板剪切屈曲分析

采用里兹能量变分法构建剪切应力作用下考虑弹性转动约束边界的组合梁高腹板临界屈曲应力计算模型,基于弹性薄板理论分析混凝土桥面板、剪力钉、钢翼缘板结构特性、材料参数与边界弹性转动约束系数之间的关系,推导由剪力钉连接的钢-混组合翼缘板对腹板的弹性转动约束系数求解公式,通过与工字钢组合梁有限元模型及经典理论边界解的比较,验证了该理论计算模型的准确性,结果显示理论模型计算结果与有限元分析结果符合良好.     

一种0-1型双层线性规划的分支-定界法

针对上下层变量都是0-1变量的双层线性规划问题,在通过对其模型结构特点研究的基础上,结合双层线性规划问题的定界理论,给出了一种便于求解、结构简单的定界函数和寻找问题全局最优解且基于深度优先的搜索准则,由此提出了一个求解0-1型双层线性规划的分支-定界法.提出的算法具有全局收敛性,并通过算例说明了算法的求解过程.     

上下翼缘同时受荷的工字形钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有工字形钢梁在上翼缘均布荷载、下翼缘跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.采用能量法推导出这两类荷载作用下双轴对称工字形钢梁的临界承载能力计算公式,总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.并采用有限元方法对该理论公式进行验证,在荷载比例小于3时,计算结果与理论公式吻合较好.在此基础上,通过计算分析提出了这类荷载作用下工字形钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式,该公式具有较好的计算精度.     

多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法

多状态多阶段任务系统常见于关键性系统，其可靠性要求较高而其可靠度计算又相对困难.为实现该类系统可靠度的精准预测，研究了部件劣化符合马尔科夫过程的多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法.首先，基于工作效率与需求的关系对该类系统可靠度进行了界定.其次，依据条件概率理论，建立了多阶段任务系统任务成功完成的概率公式.基于此，根据部件劣化的马尔科夫性及部件状态的跨阶段依赖性，推导了多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法，并提出一种快速穷举部件状态组合的方法用于提高该计算方法的计算效率.最后，通过与蒙特卡罗模拟方法对比，验证了推导的可靠度理论计算方法的准确性与计算的有效性.     

辊式磨平均曲面辊压计算方法*

对辊式磨液压系统压力、磨辊与物料的接触面以及磨辊受力进行了分析,提出了一种新的辊式磨辊压计算方法——平均曲面辊压计算方法,并进行了理论公式推导。通过实例计算,从辊压数值计算大小、磨机主要受力部件的应力应变情况和磨机功率三个角度,将平均曲面辊压方法与传统平均物料辊压方法进行对比,验证了该计算方法的正确性和准确性。根据推导出的平均曲面辊压计算公式,分析了磨辊结构形式、物料最大粒度、料层厚度以及液压系统工作压力等设计参数对平均曲面辊压的影响,为辊式磨的设计参数选择以及结构强度计算提供了理论基础。     

圆管等壁空拉拔制力上界解

利用圆柱坐标系的连续速度场推导出圆管等壁空拉拔制力的计算式。实践证明,拔制力理论计算值与实测值相比,其相对误差在工程允许的误差范围之内。该计算式可用于圆管空拉拔制力计算。     

具有弹性支承输流管路的流体诱发振动分析

利用微分变换法分析具有弹性支承的悬臂式输流管路的流体诱发振动问题.首先对振动微分方程无量纲化,其次采用微分变换法获得各阶微分的递推关系,进而求解得到不计流速时的前四阶固有频率及振型函数的通用表达式.在此基础上,计算并得到了计及流速时固有频率随流速和弹性系数的变化,同时研究了不同弹性系数及质量比下的临界流速及稳定性.通过对比和分析,证实了微分变换法具有较高的精度和实用性.微分变换法可作为设计管路支承形式的参考.     

基于有限元法的局部动力参数识别方法

基于有限元理论，利用谐波平衡法推导出适用于刚度和阻尼参数识别的理论方程，分别按正余弦和复数形式展开求解，并以一典型转子系统为例进行子模型支承刚度与阻尼的识别验算.研究结果表明:两种展开形式均能实现边界参数的识别，且识别结果准确可靠.但由于正、余弦展开求导后形式复杂，不利于完成非线性特征的识别；而复数展开形式能简化计算和推导过程，可较好地完成线性和非线性解的识别，并且识别精度较高.该研究结果为此类系统的设计与振动分析提供了理论参考.     

基于压力拱理论的STS管幕顶力

沈阳地铁九号线奥体中心站采用STS(steel tube slab)管幕法设计.基于压力拱理论，提出了根据管周土压力成因而分区域讨论的思路，推导了STS管幕法的顶管管周摩阻力公式.将理论计算结果和现场顶力观测数据进行了对比，得到较好的一致性.翼缘对顶力影响较大，不能采用简单叠加的方法，受“栓塞”作用影响，管侧土压力较小.利用现行国际设计规范计算了STS管幕顶力，由于现行规范未考虑翼缘板效应，规范计算结果比现场顶力观测数据偏小28%~40%.     

汽车减振器ADS阀用电磁铁吸力计算及实验研究

本文以电磁场理论为基础,推导出汽车减振器ADS阀用电磁铁的吸力计算公式。根据电磁铁的外在结构形式,设计出一种测量电磁铁的力学性能的实验系统。通过这套实验系统对其电磁铁进行力学性能的测试,结合实验数据和分析结果表明推导的公式具有非常高的准确度。该公式为汽车减振器ADS阀用电磁铁的研究和设计提供了一定的理论价值。     

斯特林制冷机压缩机固有频率的理论与实验研究

为了提高斯特林制冷机的制冷效率，提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式，并详细介绍了推导该公式的思想和方法．在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程，采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和物理意义，认为气体既起到气体弹簧又起到吸收压缩功的作用，从而推导出压缩机系统刚度、固有频率的计算公式．以2W@80K牛津型斯特林制冷机为例，实验验证了该计算公式的准确性，与其他现有公式相比，该公式的计算结果与实验值更为一致．并通过不同压缩机负载的实验，验证了对气体力的理论分析．     

手掘式顶进法进洞施工顶进力计算与后背结构力学特性

顶进法施工中,顶进力的计算尤为重要。对于进洞施工埋深随顶进距离变化（洞口有一定坡度）的情况,尚未有相关理论公式,本文推导了洞口带有坡度情况下的顶进力理论计算公式,并与模拟结果进行对比,结果表明推导的顶进力理论计算公式较为准确,反映了洞口坡度对顶进力的影响。对3种不同的后背结构型式受力变形特征进行了模拟计算,结果显示连续墙+钢筋混凝土墙效果最好,连续墙+钢架次之,摩擦桩+钢架最差,采用连续墙+钢架后背结构时需着重注意钢架与连续墙的连接型式。