Computer analysis of arbitrary reinforced concrete cross-section under bieccentric load

The computational aspects of the problem of ultimate strength analysis of arbitrary reinforced concrete cross-sections under normal force and biaxial bending are considered. The cross-section secant stiffness derived here in sures the convergence of the solution for the equilibrium equations in any load case. The stress-strain relations of con crete and reinforcements are expressed in terms of the piece-wise continuous cubic polynomials. The coefficients of the cross-section equilibrium equations are evaluated numerically by applying the integration rules proposed by Rieckmann and Sommerfield. The present approach is demonstrated through several examples.     

薄壁杆弹塑性弯扭失稳的有限单元解法

本文运用开口薄壁构件弯扭理论及虚功原理,导出了非弹性梁-柱单元的有限元全量平衡方程,并考虑了应变非单调变化、初弯曲、残余应力以及端部约束的影响,避免了目前仅用增量平衡方程所带来的一些不便。经试验结果验证,本方法用来计算等截面构件及阶形柱在任意加载次序下的弹塑性弯扭稳定问题具有良好的精度。     

边界拟合坐标法的应用：长江口南支非恒定流计算

为了既能精确地拟合不规则区域边界,又使有限差分的计算能在规则的网格上进行,在长江口南支河段非恒定流的平面二维数值模拟中,采用了近年来得到广泛注意的边界拟合坐标法,为了提高计算的稳定性,本文引用了二维人工粘性项和人工光滑的方法。计算结果与实测资料相当吻合。计算结果还表明,在同样的网格密度下,使用边界拟合坐标的差分计算的CPU仅比使用昔通网格的差分计算略有增加。所以,在二维水流计算中,这是一种值得推荐的方法。     

活性粉末混凝土的弯曲强度和变形特性

通过对活性粉末混凝土(RPC)无配筋梁和有配筋梁的试验,分析了活性粉末混凝土梁的弯曲强度和变形特性.研究发现,钢纤维的加入有效地提高了梁的延性和弯曲刚度,使梁的抗拉应力得到了显著提高.假设梁可承受拉应力且拉应力按矩形分布,给出了RPC受弯构件正截面承载力的计算公式,通过该公式计算出的理论值与试验值符合良好.     

薄壁梁轴向碰撞下的动力弹性分析

对薄壁梁的轴向碰撞问题进行了理论分析．考虑具有非对称断面和弯曲初始缺陷的薄壁梁受质量轴向对心碰撞的情形，计及弯扭耦合、轴向惯性、横向惯性和扭转惯性的影响，建立了薄壁梁轴向碰撞下的动力学方程式．采用有限差分的方法对控制微分方程进行了求解．以槽形断面薄壁梁为例进行了算例计算和分析．分析中考虑梁的动力弹性屈曲问题，并对初始缺陷和碰撞速度的影响进行了讨论，得出了有意义的结论．     

连铸机辊子非稳态温度场的边界元法计算分析

摘要本文阐述了用边界元法求解连铸机拉矫辊横截面非稳态温度场问题;推导并离散了求解二维非稳态温度场的边界积分方程;编写了计算程序;通过实验确定了边界条件。边界元法计算结果同实验结果基本吻合。     

空间力系三、四、五、六力矩平衡方程最简形式与矩阵判据

本文对空间力系平衡方程式的三、四、五、六力矩式中给出了其最简形式并提出了判别矩轴、投影轴是否独立的统一矩阵判据,该判据适用于理力计算机分析。根据矩阵判据最简的原则证明了所给诸力矩式确为众多的复杂的三、四、五、六力矩式中的最简形式,并利用最简的五、六力矩式导出了平面力系的二、三力矩式,弥补了静力学体系的一个缺陷。最后利用最简六力矩式导出了Appell结果。     

钢模台车模板变截面梁的变形计算

在工程设计中，经常需要计算复杂截面梁的变形．由于变截面梁在受到复杂载荷作用时，其微分方程数学描述复杂，推导和计算困难．有限差分法采用一组以挠度为未知量的代数方程，近似地代替挠曲线的微分方程，通过解这一组代数方程即可求得挠曲线上某点的挠度．     

椭圆形断面溃坝波Ritter解

Saint-venant方程组经特征变换后得到特征线方程组,即不变量形式。本文对椭圆形断面不变量中的被积函数用级数展开再积分,得到了Riemann不变量的初等表达式,导出了溃坝波的解析式。并给出了求解无因次量V_(max)/gA_0/B_0~(1/2)、Q_(max)/A_0g·A_0/B_0~(1/2)、ω的辅助图。本文的方法可用来预报椭圆形断面溃坝洪水波问题。     

弹塑性柱体自由扭转问题的渐近解法

具有幂级数型强化律的弹塑性平面问题已有较为一般的渐近解法。本文首先在空间问题的范畴将该方法推广于应变硬化具有Ramberge-Osgood方程型的材料,并归为一系列G.Lamé方程的求解。由此引入拄体自由扭转问题的基本假设后,除了对应于摄动参数一次幂项的方程以及边界条件和通常的弹性柱体一样外,前述一系列G.Lamé方程将化为一系列Poisson方程的Neumann问题。最后计算了椭圆截面柱体的扭转问题,当将得到的渐近解简化为圆截面柱的情形时,和解析解的展开式完全一致。     

固接抛物线浅拱的平面内稳定性分析

对固接抛物线浅拱的静力及动力稳定性问题进行了研究.基于哈密尔顿原理推导出抛物线浅拱的动力学控制方程,并推得非线性静力平衡方程及静力跃越和分岔屈曲的解析方程;利用体系不稳定平衡时的能量守恒原理确立了发生动力屈曲的临界条件并得到动力屈曲相对荷载上限及下限值.分析结果表明:浅拱的修正长细比及结构已存在荷载是影响浅拱屈曲的重要参数,阶跃荷载作用下浅拱的静力及动力屈曲相对荷载随着长细比的增加而增加,而动力屈曲荷载随结构已存在荷载的增大而减小;当稳定平衡时系统势能大于零,浅拱的动力屈曲荷载将显著提高.     

变截面传振杆力阻抗分布和谐振条件

本文讨论了变截面传振杆力阻抗分布和谐振条件.指出在求解变截面传振杆谐振条件时,除应考虑平面波传播时的轴向力阻抗分布外,还必须考虑由于截面变化引起的轴向剪切力及波阻抗反射的影响.     

Electromechanical dynamics analysis and simulation on rollforming equipment with both sides variable cross-section

Electromechanical dynamics analysis and simulation on a rollforming equipment with both sides variable cross-section are discussed in this study.The system includes mechanical parts and electro-magnetism parts, and it is a strongly coupled electromechanical system.Based on a virtual work principle and given power,generalized forces of this system are obtained.By using Lagrange-Maxwell equations, a model of electromechanical dynamics is established.Differential equations of two-phase winding on d-q axis are obtained by Park transformation, which comes from three-phase winding equations on the A-B-C axis.This system is solved with the 4th order Runge-Kutta’ s method, and discrete solutions of all variables are obtained.Finally, by using Matlab language, the system is simulated.The results show that the proposed method works very well.     

平动系统的相对论性分析静力学理论

给出平动系统的相对论性虚功原理、平动系统的相对论性广义平衡方程以及平动系统的相对论性有势系广义平衡方程,从而建立平动系统相对论性分析静力学理论,用该理论研究作加速运动的高速宇宙飞船中的平衡问题,讨论该理论的普适性。     

一种模拟冲击荷载作用下非均匀Timoshenko梁弯曲波研究的一种数值方法

为研究冲击荷载作用下非均匀Timoshenko梁弯曲波问题,对考虑剪切变形和转动惯性的Timoshenko梁进行空间离散构造出控制体,并在时间域上交替运用控制体平动方程和剪力-剪应变关系式、交替运用控制体转动方程和弯矩-曲率关系式,通过转角关系式建立平动和转动问题之间的联系,给出研究非均匀Timoshenko梁弯曲波传播的数值方法。通过两端无约束均匀圆形截面梁弯曲波的传播问题为例,将本文方法与有限差分法进行对比验证了本文方法数值计算的准确性和有效性;冲击荷载作用下,针对几何不均匀的阶梯形悬臂梁弯曲波传播问题进行研究,结果表明：梁中控制体的转动惯性不可忽略,整体变形中的剪切变形部分不能忽略;危险截面不发生在悬臂梁的固定端处,也不在截面的变化处。本文方法适合于模拟冲击荷载作用下几何和材料非均匀Timoshenko梁中弯曲波的传播问题,是一种从波动理论角度研究冲击荷载作用下Timoshenko梁动力响应问题的有力工具。     

饱和传染力反应扩散方程D-SIS流行病模型渐近分析

利用反应扩散方程单调方法和不变区域理论，研究具有饱和传染力的反应扩散方程D-SIS流行病模型，证明了解的存在惟一性，得到了疾病绝灭与持续的阈值——基本再生数，分别证明了无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性．该研究将相应常微分方程模型的研究结果推广到了偏微分方程D-SIS模型，对疾病的预防与控制具有实用参考价值．     

非线性抽象泛函微分方程的吸引性

研究了非线性抽象泛函微分方程的有界性和吸引集，并给出了其存在性的充分准则。特别地，当系统有平衡点时，获得了平衡点全局渐近稳定的充分条件。     

具有阶段结构和收获率的时滞捕食-食饵系统的稳定性研究

利用微分方程定性理论,研究了具有阶段结构和收获率的时滞捕食-食饵系统,分析了平衡点的存在性与局部稳定性,并且对系统在正平衡点保持稳定的时滞范围进行了估计.     

弹性杆动力学方程的高精度数值计算及仿真

对于描述运动弹性杆的非线性偏微分/代数方程组,利用三角谱方法离散弧长变量s,将方程组离散为常微分/代数方程组,然后利用谱延迟修正方法进行数值求解,使数值离散方法达到谱精度.还分析了弹性杆运动的数值仿真问题并给出了数值结果.     

平面桁架内力求解的“奇怪”现象分析

在所有理论力学教材中,平面任意力系有三个独立的平衡方程,这是众所周知的理论.但在某种情况下,却会出现一些特殊的现象.如用截面法求平面桁架内力的题目中,就出现有人称为“奇怪”的现象,即明明是一平面任意力系,有3个未知力,列出的3个平衡方程也无误,但怎么求解也求解不出结果来,许多学生甚至部分老师对此感到疑惑不解.对此给出了笔者的观点与看法,这实际上涉及到了一个特殊的平面任意力系独立平衡方程的问题.