板开裂后刚度矩阵的分析与计算

对钢筋混凝土梁而言,当截面开裂以后其抗弯刚度将随着裂缝的开展而不断变化,同时对于板单元来说,由于裂缝开展方向和形态的各异将导致板的单元刚度矩阵求解复杂化.文章在利用板条梁三折线的M～Φ关系来模拟混凝土开裂和钢筋屈服对弯曲刚度影响的基础上,进一步重点分析并简化计算了板在开裂以后的单元刚度矩阵,推导给出了单元刚度矩阵的显式,以供参考.     

高速铁路结合梁桥与列车系统振动分析模型

提出了结合梁桥振动计算的冀缘砼板弹性剪切力法的分析模型及结合梁截面特性计算式,导出了结合梁桥刚度矩阵、质量矩阵、经矩阵的计算公式,算出了我国某高速铁路４０ｍ＋０ｍ＋４０ｍ双线连续结合梁桥的自振特性,结果与自由度非常多的板壳元及杆元分析模型很接近,还给出了车桥振动响应部分计算结果。     

高速铁路结合梁桥与列车系统振动分析模型

提出了结合梁桥振动计算的翼缘砼板弹性剪切力法的分析模型及结合梁截面特性计算式 ,导出了结合梁桥刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵的计算式 ,算出了我国某高速铁路 4 0 m 50 m 4 0 m双线连续结合梁桥的自振特性 ,结果与自由度非常多的板壳元及杆元分析模型很接近 .还给出了车桥振动响应部分计算结果     

求解旋转板、壳振动问题的半解析有限元分析

根据小变形弹性理论,用有限棱柱法解决了旋转板、壳自由振动的问题·通过分析旋转板、壳被分成若干个半解析的环形棱柱单元,位移函数采用环向为解析的三角级数而径向和轴向为离散的插值函数,推导出刚度和质量矩阵,计算了板、壳实例,并与实验值作了对比,得到了很好的结果     

聚氨酯泡沫复合夹层板弯曲问题的有限元解法

利用“分解刚度有限元素法”建立夹层板的弯曲刚度矩阵,将一个较为复杂的问题简化为一个单层薄板的弯曲刚度矩阵和一个纯剪切刚度矩阵相加,降低了数学问题的难度,减少了计算工作量。计算表明,该方法能够在经典理论解的基础上有效地提高计算精度,可以满足工程要求。     

机床结合部耦合动刚度的辨识与建模

针对结合部动力学中耦合动刚度的辨识与建模问题,通过频响矩阵建立了结合部动力学理论模型,基于力学平衡条件与位移兼容条件推导了动刚度辨识公式.辨识过程中将难测频响矩阵作为中间变量,避免了估算难测频响所引入的方程误差,构建了包含辨识关系的矛盾方程.通过广义逆矩阵对动刚度进行等效处理,讨论了刚度信息之间的耦合关系,提出了结合部耦合动刚度的建模方法,建立了刚度信息不同程度耦合的动力学模型.最后,基于LMS试验平台进行了现场试验,获得了良好的试验效果,证明了该方法的可行性.对比分析了不同动力学模型的预测效果,结果表明:结合部动刚度耦合关系对动力学模型的低频预测性能影响显著,动力学建模时考虑刚度信息的耦合关系是必要的.     

用半解析环形板单元解旋转圆环板的动频问题

使用半解析环形板单元求解零部件转动时的固有频率(零部件转动时的固有频率称为动频),推导出离心应力使单元增加的附加刚度矩阵,给出动频的求解过程,计算的结果被实验证明·这种单元适用于研究金属切割锯片、盘形锥齿轮等旋转零部件的动力学问题·     

带钢筋的四节点板单元刚度矩阵初探

充分考虑了钢筋混凝土板中钢筋实际发挥的抗弯作用,将钢筋混凝土中的钢筋作为平面梁单元,既考虑了钢筋的轴向作用,也考虑了钢筋的横向作用、抗弯作用,推导得到了钢筋钢筋混凝土板中钢筋对板单元的贡献矩阵,得到了钢筋混凝土四节点板单元的刚度矩阵。     

压路机橡胶减振系统动态参数

针对振动压路机一级橡胶减振系统的工作状态进行分析,推导出橡胶减振系统动刚度及动阻尼的计算方法,通过试验探究振动频率对橡胶减振系统动态参数的影响规律,指出随着钢轮振动频率的增加,橡胶减振系统的动刚度、动阻尼大致呈二次曲线规律变化,且与压路机低幅振动时相比,在同一振动频率下高幅振动时一级橡胶减振系统表现出的动刚度更大.对于试验样机而言,当振动频率为30~35 Hz时机架与钢轮的振动相位差最大,一级减振系统的动阻尼值最大.     

齿板滑移对轻型木桁架挠度的影响

以齿板连接轻型木桁架为研究对象,研究了齿板滑移对木桁架各结点位移的影响。采用有 限元分析方法,运用弹簧的串联原理将两个虚拟变刚度单元及一根实体杆单元整合为等效刚度杆件单元,建立单元刚度矩阵和整体刚度矩阵,再运 用普通桁架的计算理论来计算引入变刚度单元模拟齿板连接的受力情况及位移情况。根据以上原理用Fortran90编制了齿板连接木桁架MPT Design设计程序,并根据木结构试验规范要求通过木屋架试验验证该程序的正确性。     

复合材料变刚度薄圆环板的轴对称屈曲分析

假定正交各向异性薄圆环板的抗弯刚度沿径向按照任意函数形式连续变化,基于经典板壳理论推导出变刚度薄圆环板轴对称屈曲问题基本方程,并采用加权残值法计算了周边弹性约束时变刚度薄圆环板的临界屈曲值.与已有文献结果进行比较,验证了该方法的正确性和有效性.通过数值算例研究了弹性约束、刚度面内变化等对正交各向异性变刚度薄圆环板临界屈曲载荷的影响,研究结果可为复合材料变刚度薄圆环板的分析及优化设计提供参考.     

超空泡航行体双层壳结构动力响应分析

针对超空泡航行体尾拍冲击时的受力特点,建立超空泡航行体双层壳结构的刚柔耦合模型,对结构动力响应进行计算分析.数值结果表明:与单层壳体相比,双层结构内外壳体之间的耦合作用和阻尼层的耗能作用使振动传递得到抑制,尾拍冲击频率在计算时间内减少约19％,结构振动幅值降低约20％;肋板阻尼系数的增加使阻尼层的耗能作用进一步增强,提高了结构的减振能力;壳间连接刚度在一定范围时,连接刚度系数的减小削弱了振动的耦合强度,减小了双层结构的冲击频率和弹性变形,增强了结构的减振作用.     

间隙环流作用下的转子动力学性能分析

为研究间隙环流对转子动态性能的作用规律,根据流体的连续定理和动量定理建立了描述间隙环流运动规律的偏微分方程组,采用线性摄动方法将间隙环流内流体压力的稳态量和动态量分离,求解得到间隙环流动态作用力的表达式.为验证该流场计算模型,搭建了一个实验装置.使用有限元方法建立实验台干转子的动力学模型,通过实验测试干转子的固有频率,对动力学模型中法兰连接处的接触刚度等参数进行标定.将间隙环流的动态作用力分解为质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵的形式,施加到干转子动力学模型上,得到湿转子的动力学模型.求解该模型得到转子的动力学特征参数对于转子转速的变化规律.通过对间隙环流试验模型进行计算和实验测试,验证了该模型的有效性.研究结果表明,间隙环流能显著降低转子的固有频率,并能够在一定的转速范围内造成转子失稳.     

啮合刚度及阻尼对人字齿轮振动特性的影响研究

为研究啮合刚度和阻尼对人字齿轮振动特性的影响,建立了人字齿轮弯-扭-轴耦合动力学模型,推导出相应的运动微分方程,利用Matlab求解获得了系统的动态响应。结果表明,齿轮啮合线上的振动加速度和轴向振动加速度大于齿轮横向振动加速度,是引起齿轮振动和噪声的主要原因。啮合刚度对横向、轴向和啮合线方向振动均有影响,刚度波动量主要影响横向和啮合线方向的振动,啮合阻尼主要影响啮合线方向上的振动。故增大啮合刚度、减小刚度波动量或增大阻尼可有效降低人字齿轮传动的振动和噪声。     

厚板的随机响应

本文把厚板作为连续体,引用具有外阻尼和内阻尼的弹性厚板的振动方程对厚板的随机响应进行了分析,其中荷载用随机函数来描述,给出了厚板动力特性的解析表达式和厚板随机响应的一般表达式。文中以矩形板为例给出了数值结果。对按改进理论和经典理论所预示的结果进行了比较。     

单盘转子的同步全周碰摩及其稳定性分析

对带不平衡量的Jeffcott转子,采用当量弹簧线性碰摩模型,进行了同步全周碰摩运动分析:寻找同步全周碰摩解的参数存在区,求出同步全周碰摩解的表达式,讨论同步全周碰摩解的稳定性,导出同步全周碰摩解稳定性判据,给出稳定区判据近似表达式.     

正交异性环形板非线性振动的有限元分析

本文用有限元法研究了正交异性环形板非线性振动的频率随振幅的变化规律。由于结构和运动的对称性，三节点九自由度环形单元被采用，计算表明这神单元是高度有效的．系统的动力学方程借助于拉格朗日方程来获得．由于刚度阵中含有非线性项，计算中使用迭代逐步逼近方程的解．与类似方法相比，本文在对非线性刚度阵的线性化方面作了改进，用能量平衡原理求得线性化系数，使计算结果更趋合理．     

FGM圆环板面内自由振动的DQM求解

基于二维线弹性理论,假定材料物性沿圆环板的径向按照幂律梯度分布,建立了FGM薄圆环板面内自由振动的运动微分方程,采用微分求积法数值研究了FGM圆环板面内自由振动的量纲一频率特性,并与各向同性材料圆环板面内自由振动的量纲一频率进行了比较,说明本文的分析方法有效. 结果表明,不同边界条件,FGM梯度指标以及FGM圆环板内、外半径比对量纲一频率均有影响,其计算结果和分析方法可供设计参考.      

两步法编织复合材料空心断面梁的刚度性能

基于层合板类推法和一阶剪切变形位移理论 ,分析了两步法编织复合材料空心断面梁的刚度。导出了此类构件拉伸、弯曲、扭转、剪切及各种耦合刚度系数的计算公式。这些刚度系数被表为纤维与基体的类型、纤维编织角、纤维体积百分比、空心断面的几何尺度等的函数     

用有限条法分析复合材料多层板壳

本文在文献[1]的基础上,将有限条法用于复合材料多层扁壳和板的分析。针对不同的边界条件给出了基本函数,推导出了单元刚度矩阵和载荷列阵。文中给出了算例,并与解析解进行了比较,结果表明,本文方法精度很高,用于复合材料板、壳分析是有效的