快速绘制静定梁及刚架弯矩图的一种方法

在学习力学课程及建筑结构计算中,要求快速、准确地绘制弯矩图,例如,用力法求解超静定梁及刚架,用图乘法求刚架的位移等。可是,要使学生能既快又正确地画出弯矩图,并不是一件容易的事。为达到这一目的,各种力学教材介绍了绘制弯矩图的多种方法,其中速度较快的是叠加法。但是,教材中基本都是介绍将各段梁或刚架看作简支梁,求出简支梁两端的弯矩值,再进行得到这段简支粱的弯矩图。相比之下,下边介绍的,将各段梁或刚架看作悬臂梁,用叠加法绘制弯矩图的方法方便、快捷。从教学效果看,学生更容易掌握。     

悬臂梁抗裂非线性分析

应用非线性分析方法，研究了钢筋混凝土悬臂结构在弹性工作阶段、受拉钢筋屈服阶段、受压混凝土强度下降阶段的受力特性。基于平截面假定，推导出钢筋混凝土悬臂结构在不同工作阶段的应力、内力和抗裂性计算公式。通过实桥测试，当裂缝宽度小于桥涵设计规范规定的允许值[δ]时，采用规范公式计算和非线性分析法计算裂缝宽度均与实际相吻合；当裂缝宽度接近或超过桥涵设计规范规定的允许值[δ]时，沿用规范公式计算与实际裂缝宽度出入较大，采用非线性分析法计算与实际较吻合。分析结果表明，用非线性分析法计算钢筋混凝土悬臂结构的抗裂性能够更好地反映裂缝的实际开裂宽度和规律。     

利用微电铸制作镍悬臂梁

为了设计出导电的Ni微变截面悬臂梁，采用了基于成熟的电镀技术的微电铸工艺．在分析悬臂梁的变截面结构和搭建微电铸试验平台之后，设计了整个工艺流程，利用近紫外线厚胶光刻、Ni微电铸、去除牺牲层等工艺实现了悬臂梁的制作．工艺实验结果表明，整个变截面悬臂梁的铸层表面没有缺陷，但不同微电铸面积的基座、粗梁、细梁的铸层厚度不均匀，其中，铸层面积最大的基座铸层最厚，面积次之的粗梁的铸层厚度居中，面积最小的细梁的铸层最薄．实验证明在一定范围内增大占空比和降低电流密度可以抑制这种厚度不均匀现象．     

水中悬臂结构振动与水动力特性研究

研究了水中两类悬臂结构（模型）的弯曲自由振动与水动力特性关系，指出扰动水压力对结构的作用相当于在柱上附连分布质量ｍＤ（ｚ），给出了确切算式，分析计算了柱结构在各种水深条件下的总附连水质量ＭＤ及其变化规律，并用“等效质量法”计算了ＭＤ对柱结构自振第一频率降低的程度，与模型实测值较为吻合。     

考虑表面应力的微悬臂梁质量传感器的建模与仿真

为了考虑悬臂梁谐振器表面吸附层或者不同材料涂层引起的表面应力的影响,进而提高质量传感器的精度和性能,基于瑞利-里兹法提出了考虑表面应力的悬臂梁质量传感器的理论方法.在悬臂梁振动的控制方程中引入应力系数对其振型函数进行修正,并系统地分析对悬臂梁振动频率的影响,再根据瑞利法建立微悬臂梁质量传感器的理论模型.应用该方法,纳米颗粒的位置和质量可以通过颗粒吸附前后悬臂梁的频率移动来精确确定.该方法的准确性和可行性通过有限元仿真进行了验证.     

均布载荷作用下胶接悬臂梁的静态响应分析

利用材料力学假设方法研究了胶接悬臂梁在均布载荷作用下的变形计算和胶层内剪切应力的分布问题,并利用算例说明了梁的变形和胶接层内剪切应力随不同E2/E1时的变化情况.算例结果表明,胶接梁挠度变化曲线和胶层内剪切应力分布曲线都随着E2/E1的增大呈下降趋势,且胶层内剪切应力峰值靠近固定端一侧.     

具有宽频带高灵敏度的微振动外差干涉测试仪

针对微机电系统等微纳米尺度器件的振幅测量,基于外差干涉原理设计开发一种微振动模态测试系统,由光路和解析电路两部分构成,在光路中利用载波技术将被测样品的振幅信息加载到被测光信号上,被测光信号与参考光信号之间原本存在一个由声光调制器产生的频率差,当被测信号与参考信号经光电探测器混频后,可得到一个参考差频信号及一个载有被测物...     

压电智能材料在悬臂梁结构振动控制中的应用

研究压电材料在柔性悬臂梁结构振动控制中的应用,采用压电有限元方法对压电智能梁的响应进行了数值模拟,在考虑压电片与悬臂梁之间相互耦合作用的基础上,通过有限元软件ABAQUS数值模拟获得压电智能梁在简谐荷载下的响应,并与有关试验结果进行对比来修正压电应变常数及介电常数等参数.通过数值算例对地震荷载作用下压电梁的振动响应进行了数值模拟,结果表明,压电材料对柔性结构的振动控制效果显著,最大控制效率能达到45%左右.     

分支电路压电阻尼减振技术的电路参数优化

通过建立半主动压电可控悬臂梁有限元模型,进一步采用精细时程积分法求解各节点的挠度和转角.以分支电路中电感和电阻值为设计变量,梁有限元模型动端点处节点位移振幅为目标函数,使用遗传算法优化电路中的电感和电阻,得到不同激励频率下分支电路的最优参数值.优化结果表明,当电感和电阻为最优值时,动端点的振幅都比其他情况下的振幅小;当激励频率和分支电路谐振频率相等时,动端点振幅并不是最小的,即最优电感比谐振频率下的电感值小.     

挠度法测量金属悬臂梁弹性模量

在金属梁悬臂端施加集中荷载,通过激光笔将梁发生的挠度放大,建立挠度及荷载同金属梁弹性模量之间的计算关系式,从而间接测量金属梁的弹性模量值。