薄壁圆筒弯曲时的剪应力探讨

使用不同弯曲剪应力公式计算薄壁圆筒弯曲时的剪应力分布规律,用弹性力学知识推得的弯曲剪应力公式来计算剪应力比τ=QS/bI计算剪应力精确度更高。并用前建立的六维力／力矩薄壁圆筒传感器的力学模型所得结果更符合实际。     

不同μ值对应用材料力学公式计算空心圆杆弯曲剪应力的影响

本文讨论了不同μ值情况下,按材料力学公式计算空心圆杆中性轴上弯曲剪应力所要求的薄壁的厚度。     

弯曲中心理论公式的推导和应用

使用弹性力学的 Saint-Venant弯曲理论,根据截面上作用的弯曲函数χ(x,y)(平面调和函数)及附加转矩～Mk,严格地定义了任意截面的弯曲中心并给出了精确的计算公式(对薄壁和非薄壁截面均适用):e=～Mk/W=∫Ω[x(δ)χ/(δ)y-y(δ)χ/(δ)x-(1-ν/2)y3 (2 ν/2)x2y]dΩ/2(1 ν)I.在分析开口薄壁截面的情形时,材料力学中的关于不同截面的弯曲中心公式都可由文中的理论公式经近似分析获得.文中给出了两个算例,由理论公式计算得到的薄壁槽型截面和开口薄壁圆环的弯曲中心,都与材料力学中给出的结果完全一致.文中结果可供实际的工程设计应用.     

薄壁箱梁约束扭转剪应力计算

为了合理计算薄壁箱梁约束扭转剪应力,基于乌曼斯基第二理论,根据总扭矩平衡条件和翘曲位移连续性条件,导出了薄壁箱梁约束扭转剪应力的2种计算公式,并论证了2种公式的等价性.在公式推导过程中,对箱梁悬臂板进行了考虑.针对2种公式中广义扇性静矩计算的繁琐性,进一步导出了其实用简化计算公式,并举例说明了其具体应用.数值算例表明:有悬臂板的薄壁箱梁发生约束扭转时,全截面最大剪应力出现在腹板内,在悬臂板内也存在较大的剪应力;顶板和底板内的剪应力非均匀分布程度显著,其中部区域内剪应力很小.如果近似按自由扭转理论计算剪应力,求得的腹板剪应力只有实际最大剪应力的69％,严重低估了腹板内的实际剪应力大小,表明不能忽略翘曲约束效应对剪应力的影响.     

图论在薄壁杆件结构计算中的应用

本文把图论引入薄壁杆件结构计算,建立了薄壁剖面的图模型,从而简洁准确地给出了薄壁剖面拓扑关系的数学描述.在此基础上,导出了计算扇性坐标、Bredt 剪应力流、二次剪应力流及弯曲剪应力流的矩阵方程式,可方便地使用电子计算机求解,避免了在具体计算过程中因判断剖面拓扑关系而引起的困难.     

一种新型安全联轴器——液压安全联轴器的研究

液压安全联轴器是８０年代初瑞典的专利产品。本文运用高等材料力学中的短薄壁圆筒弯曲理论和厚壁圆筒公式，计算了消除该联轴器各套筒间隙所需压力，并将理论值与实测值进行对比，得出其相对误差在３％～１５％范围内，验证了所用理论公式的正确性。在此基础上，本文得出具有实用价值的压力－扭矩关系曲线图     

16MnR钢制内压短圆筒承载特性的试验研究

对16MnR钢制薄壁内压短圆筒的承载特性进行试验研究,建立计算薄壁短圆筒屈服和爆破强度的经验公式。得到区分内压长、短圆筒的临界长度计算公式。研究表明:标准椭圆封头和碟形封头可提高16MnR钢制薄壁内压短圆筒的屈服和爆破强度;标准椭圆封头对薄壁短圆筒屈服和爆破强度的加强作用和范围比碟形封头的大和广。     

薄壁箱梁约束扭转的有限元分析及弯扭力矩新算法

利用初参数法和传递矩阵,建立了薄壁箱梁约束扭转分析的有限元列式,导出了均布扭矩和均布双力矩的非结点荷载的等效公式.基于约束扭转的有限元位移解,进一步建立了弯扭力矩新算法,导出相应的刚度矩阵、均布扭矩和均布双力矩作用下的固端力公式,方便正应力和剪应力的计算.算例表明,本文的计算结果与理论值完全符合,所建立的薄壁箱梁约束扭转有限元列式、均布扭矩和均布双力矩的非结点荷载等效公式、弯扭力矩新算法公式正确.     

人工挖孔桩护壁设计

提出按朗肯主动土压力理论并结合普氏自然平衡拱原理 ,对人工挖孔桩护壁的侧压力进行分析和计算 ,根据护壁厚度按薄壁圆筒和厚壁圆筒的力学性状进行护壁内力的计算 ,最后结合工程实际情况对护壁强度进行核算以合理确定护壁材料和尺寸 ,供设计和施工参考。     

复合曲梁剪应力和径向应力的分析计算

在复合曲梁弯曲正应力研究的基础上,本文进一步给出其剪应力和径向应力的计算公式,从而使复合曲梁的应力问题全部得到解决.作为特例,也可以从本文所述公式得到单层匀质曲梁的相应公式.最后给出了计算实例.