考虑水平力作用的改进型文克勒地基模型

针时文克勒地基模型不能计算在水平力作用下的弹性地基梁的不足，提出了改进的文克勒地基模型．依据文克勒基本假定，考虑水平力对梁剪力和弯矩产生的影响，采用位移法推导出弹性地基梁梁单元劲度矩阵的修正项，形成可以用于计算承受水平力的弹性地基梁梁单元劲度矩阵，并编制了相应的有限元计算程序．计算表明，采用本模型计算承受水平力作用的弹性地基梁，可以进行合理的结构设计．     

参数反分析方法及工程应用

文中介绍了参数反分析方法的原理,在弹性地基梁有限元计算程序中采用了考虑位移和时间效应的土压力计算公式,并在实际工程中进行了计算和分析。     

粘弹性半空间地基上板在动荷下的挠度计算

本文根据弹性理论和粘弹性理论之间的对应法则,推导了粘弹性地基上板在静荷载作用下的挠度计算公式。为使路面计算荷载模型较好地反映实际情况,本文在上述基础上又推导了粘弹性地基上板在移动荷载作用下的挠度计算公式。该公式为今后刚性路面设计由动荷载代替静荷载、粘弹性地基代替弹性地基提供了理论依据。     

盾构推进对相邻桩体力学影响的实用计算方法

利用弹性力学开尔文解及弹性地基梁理论导出盾构推进对相邻桩体内力及挠曲影响的计算公式，结合上海地铁一号线的实测结果进行了工程实例分析，所提出的计算方法及基信息计算程序的为预估桩体因盾构推进产生的挠曲与弯矩，确定盾构与桩体的最小允许间距等提供了定量化分析依据。     

二维随机裂纹的断裂分析

将随机有限元方法引入断裂分析中,考虑到裂纹尺寸的随机性,进行了J积分的随机分析.首先基于Taylor级数展开的随机有限元方法,讨论了位移和应力的数字特征表示方法,指出位移和应力的偏导数计算是随机有限元的关键,并推导了位移和应力的偏导数计算公式以及刚度矩阵的偏导数和Jacob矩阵的偏导数的计算公式.然后推导了二维弹性J积分的随机有限元列式,编制了随机有限元程序.最后对程序进行了精度考核,与Monte-carlo方法相比,误差为0.35%.     

地基基础-坝体体系动力特性及地震反应分析的有限元与无限元耦合法

编制了有限元及有限元—无限元耦合计算程序，利用其分析了广西源口拱坝在有限域及无限域地基下的动力特性与动力响应，并与常规刚性地基下坝体的动力特性、动力响应进行比较，得出结论：1．弹性地基下拱坝自振频率减小、动位移最大值增大；2．耦合分析法具有较高的精度和显著的经济性，是工程应用中值得推广的一种分析方法。     

柱腹板在横向荷载作用下的性能分析

利用ANSYS程序对钢柱腹板连接节点进行有限元分析,建立柱腹板连接节点的分析模型,并对其应力分布进行了详细分析。基于弹性理论和屈服线模型建立了薄膜法计算模型,推导出柱腹板在横向荷载作用下承载力的计算公式。     

冻土墙冻结温度场和应力场耦合的有限元分析

根据传热学和固体力学原理导出了温度场、应力场耦合微分控制方程，并用伽辽金法推导了两场耦合的有限元计算公式。在NCAP—2D有限元程序的基础上扩充了冻结温度场和应力场的有限元程序，使其适应于冻土墙深基坑两场耦合分析。分析结果表明：冻土墙的变形呈一曲线的形式，最大位移发生在跨中顶部；地基因不同的热膨胀系数造成地表和基坑底部位移值不同。数值模拟的系统分析可为冻土墙围护深基坑开挖工程的设计与施工提供科学依据。     

抗滑桩内力计算悬臂桩法的改进

对抗滑桩内力计算之悬臂桩法作了适当改进：建立了滑动面上下统一的坐标系;将桩在滑动面以上部分视为弹性定向铰支的悬臂梁,以使滑动面上下位移符合连续性的实际情况;桩在滑动面以下部分视为“Winkler”弹性地基梁,采用地基系数“m”法计算桩身内力,推导了有限差分计算公式;编制了全桩内力计算程序,可适用于滑坡推力和桩前滑体杭力分布的多种形式以及抗滑桩为刚性桩和弹性桩的情况,同时可得到理想的可视化计算结果．以算例进行了比较验证,并介绍了工程应用实例．与传统方法相比,有效地提高了抗滑桩内力分析效率和计算精度．     

有限条法在混凝土浮箱桥结构分析中的应用

混凝土浮箱桥在国外已得到较多应用,但在国内尚空白。将有限条元法用来分析混凝土浮箱桥,推导了弹性介质上有限条元的计算公式,并编制了相应的有限条元计算程序。在研究中发现用有限条元计算浮桥最大弯矩与跨矩的比值同弹性地基梁法所得到的比值几乎相等。     

具有初曲率和初挠率弹性直杆的平衡稳定性

研究端部受力和力矩作用，且存在初曲率和初挠率的非圆截面]弹性直杆的平衡和稳定性问题，描述弹性细杆平衡状态的Kirchhoff方程存在与杆的直线平衡状态相对应的特解，导出判断杆的直线平衡状态稳定性的解析判据，对于圆截面杆的特殊情形，应用一次近似方法和Lyapunov直接方法证明了判断无初挠率直杆稳定性的Greenhil判据也适用于带初挠率直杆的更普遍情形，非圆截面直杆的不稳定区随非对称性的增加而扩大。     

杆与弹性地基板的横向冲击

对具有初速的有限长弹性杆与初始静止的有限尺寸弹性地基板的横向冲击问题进行了研究，求出了冲击力的近似公式，并对结果进行了讨论，得出了有关结论。     

基于SMA智能复合棒的新型驱动器研究

提出了一种新型的基于偏心内嵌SMA丝复合弹性棒的驱动器结构,推导了复合弹性棒的三维变形描述方程式,应用SMA丝和弹性棒的界面连续性原理,求解棒和丝的平衡方程式,得到了两者的合力和合力矩,将三维方程应用于SMA丝平行轴线嵌入圆直棒的特定情形,得到二维的简化式,设计和制作了基于新型驱动器的多指机械手,实验结果进一步验证了弹性棒变形理论。     

三维各向异性介质中弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟

三维数值模拟是研究各向异性介质中复杂弹性波波场特征和传播规律的重要手段。根据Taylor展开式,推导出了交错网格一阶空间导数的任意偶数阶精度有限差分近似式和相应的差分系数计算式,给出了三维各向异性介质中弹性波一阶双曲型应力速度方程交错网格任意偶数阶精度差分格式和稳定性条件,并推导出了三维各向异性介质PML法吸收层边界条件公式和相应的交错网格差分格式。对方位各向异性介质模型和正交各向异性介质模型中弹性波的传播进行的三维数值模拟结果表明,弹性波在三维各向异性介质中传播时存在拟P波、拟SV波和拟SH波,并出现横波分裂、横波分裂盲区、波面三分叉等特殊现象,另外,弹性波场在空间是变化的,其拟P波、拟SV波和拟SH波的耦合关系比较复杂。     

Mathematical Characterization of Twisted Yarn

Twist leads to yarn torsion,which influences the physical and mechanical properties of yarn or fabric directly.In this paper,according to the basic principle of space geometry,the space geometric model of yarn was established,then the linking number,twisting number,and writhing number of elastic rod model were defined.The reason of yarn snarling was analyzed based on the energy,and the relation between yarn snarling and yarn torsion was studied according to White formula.The results show when tow ends of yarn are fixed,the linking number is constant,which means the sum of twisting number and writhing number for yarn torsion deformation and bend deformation is constant.     

带静电斥力弹性杆的Cosserat方程及其数值模拟

根据牛顿动力学定律,导出弹性杆的Cosserat方程,引入欧拉参数将方程组化为方便数值计算的分量表达形式.导出弹性杆的静电斥力的数值表达式,进一步导出带静电斥力的弹性杆的Cosserat方程.最后利用数值方法进行数值模拟.     

弹性约束杆的参数振动

本文应用Bernoulll-Euller梁理论推导出中点受弹性约束的简支杆受纵向简谐激励的运动方程.文中把动力响应从静变形中分离出来,用Галеркин法获得常微分方程.得出了最大振幅的计算公式,讨论了弹性约束两个要素的影响.     

三维编织复合材料威布尔概率分布数学模型

首先分析了三维编织工艺和预制件细观结构,对三维编织复合材料基本的单胞力学模型进行分析,然后运用三细胞模型,对圆形截面三维编织复合材料的工程弹性常数进行理论预测,最后通过数学推导,导出了三维编织复合材料剩余刚度和疲劳寿命的威布尔概率分布函数的表达式,并给出了上述两个分布函数中有关参数的确定方法,为进一步研究三维编织复合材料疲劳寿命试验和寿命预测提供一定的理论依据.     

成层地基轴对称问题的广义柔度矩阵递推法

本文利用广义柔度矩阵递推法,成功地导出了成层地基轴对称问题的通解,而最后不须再解任何联立方程.作为应用,利用通解计算了成层地基的应力问题.     

软基上结构仿真计算方法及其应用

根据半无限大地基弹性沉陷公式,利用线粘弹性－弹性相应原理及Ｌａｐｌａｃｅ变换等数学工具,导出了Ｋｅｌｖｉｎ型和三参量粘弹性地基沉陷公式。用空间八结点徐变等参单元离散上部结构,地基沉陷采用粘弹性理论解,提出了对软基上结构进行仿真计算的半解析计算方法,并编制了相应的计算程序,实例计算表明,仿真算法能很好地模拟整个工程从开挖施工到正常运行的全过程。