用加权残值法求光弹性应力分析的补充方程——一种结构分析杂交法

一、引言光弹性应力实验资料不足以直接确定表征应力状态的全部应力分量。进行应力分析时,通常还需做辅助实验或引入相应的补充方程,通过数值计算方法求解。目前常用的有差分法和剪应力差法两种。但是,对于几何形状不规则的模型,即便是平面光弹性应力分析,更不用说三向光弹性分析,差分方程过于繁琐,数据准备工作量大,要求计算机容量大,不便于实际应用;剪应力差法由于等倾线误差较大、计算过程可能有误差积累,虽然对平面光弹性其计算结果尚能满足工程上的要求,但计算时需要输入的数据量过大,只适用于计算某些线段的应力情况,难于用来分析全场应力。至于三向光弹性实验,剪     

螺旋锥齿轮接触应力的三维光弹性分析

本文介绍了用三维光弹性方法求解螺旋锥齿轮接触应力的主要技术措施。对传统的三向剪应力差法进行了改进,并用改进的三向剪应力差法求解接触点的六个应力分量和三个应力值及其方向。测得齿轮实际接触面的情况及每个切片在接触部位的次主应力差最大值沿齿长的分布曲线。计算工作、图线绘制等均在Pc-1500机上完成。     

用三单元法确定三维光弹模型逐点的应力张量

用光弹性方法分析复杂工程结构内部应力时,一般需要三个平行切片,或者将切片切子片进行观测。三单元法作出解答时只需要一个切片,将一个切片平行分成三个单元,利用光学等效原理和实验确定的特征参数,能够定出三维光弹模型沿切片厚度方向的剪应力变化的斜率,进而应用切力差法进行计算。显然,三单元法是平行切片法的发展和进步,该法不仅省工、省时,而且可以提高三维应力分析的精度。     

齿轮光弹性应力分析的最小二乘法

本文给出了一种从光弹性数据中求解齿轮平面应力分析的方法——最小二乘法。此法与传统的剪力差法相比,不仅可同时获得应力摸型的全部解,且不出现积累误差,从而获得了较高的测试精度。     

变弹模光弹分析中界面点应力初值计算式及其应用

光弹实验应力分析是模拟研究地壳构造应力场的有效方法。本文在单一材料光弹应力分析剪应力差法计算模型应力公式的基础上,得出了不同材料的层状光弹模型界面点应力初值计算式,并介绍了这些公式在构造应力场光弹试验分析中的应用。这些计算式对于定性与定量分析地质力学光弹模型的应力分布,进而分析原型应力分布规律,评价其稳定性,具有一定的参考意义。     

变弹模光弹模拟中的层面温度约束应力——Ⅱ.层面温度约束应力的数值计算

本文在温度约束应力产生的内在机理基础上,利用有限元法对变弹模光弹模型中层面温度约束应力的发展过程进行了数值计算,计算结果与实验观测结果的一致性表明了数值方法对次生应力的可计算性,从而可实现在变弹模光弹模型应力分离的计算程序中直接对次生应力进行计算并加以消除.     

海洋水文气象观测设备误差校准算法研究

为了提高海洋水文气象数据采集精度,需要对观测设备获得的数据参数进行误差校准标定。本文分别对分段线性化算法、最小二乘法的曲线拟合计算方法和样条函数分段三次多项式算法进行对比分析,最终将通过所有误差标定点且标定点处曲线光滑连续的样条函数分段三次多项式曲线拟合法,作为标准数据与观测数据进行误差校准标定的基本方法。通过实验对比分析,三次样条函数分段拟合误差标定法能够降低数据测量误差,保证观测设备获得较为准确、可靠的数据参数。     

光弹性应力自动分析

采用相移技术,实现光弹性等差线和等倾线参数的全自动判读,从而实现模型内部应力的全自动化分析.首先,在正交平面偏振光场下获得4幅等倾线图像,经相移技术处理后得到主应力方向的位相图,利用主应力迹线跟踪方法,可全场获得第一主应力方向;然后,借鉴Tardy补偿法,沿8个离散方向对等差线进行相移,并通过第一主应力方位角合成等差线全场的位相图像,经去包裹处理后得到全场主应力差的参数;最后,基于以上参数,用剪应力差法进行应力的计算,给出对径受压圆盘实例来说明该方法的实用性.结果表明,此光弹性应力自动分析技术能准确、快速地分析光弹性应力,突破了传统光弹性数据处理周期长的瓶颈.     

三点法测量直线度误差仿真计算

对三点法误差分离技术应用于在线测量直线度误差进行了研究，并在推导数学模型的基础上进行了仿真计算，结果，表明，三点法误差分离技术应用于直线度误差在线测量是可靠的。     

某种航空材料实验数据拟合方法探讨

为从有限的实验数据中获得有价值信息并减少预测误差,对某种航空材料持久强度实验数据散点图分析,用最小二乘法将实验数据拟合并检验相关性,根据拟合结果对材料给定温度下的应力值进行计算,获得应力-寿命曲线并预测结果准确度。所得结果相关性良好,应用此方法可以在较少实验数据量情况下获得材料近似持久强度特性。     

伽辽金无网格法和有限元法的比较

无网格法在计算力学中成为一种区别于有限元法的新的数值计算方法。文章通过对无单元无网法、应变光滑稳定法、常规有限元法和杂交应力元法进行位移误差和应力误差比较分析;结果表明,无单元无网法和有限元完全积分法在许多问题上精度是可比较的,而有限元中杂交应力元法则明显优于其他方法。     

考虑中主应力及三向应力状态影响的地基承载力分析

基于推广的SMP准则,建立了平面应变条件下和三轴压缩条件下土的抗剪强度参数关系的简单解析表达式．基于这一关系,采用各自应力状态下土的强度参数,用滑移线方法分析了条形基础、圆形基础承载力系数及圆形基础承载力形状修正系数．计算结果表明,若忽略应力状态对土的强度参数的影响而简单地用三轴压缩试验下土的强度参数,由此计算得到的条形基础承载力系数具有较大的误差,且这种误差随着土的内摩擦角的增大而增大．针对圆形基础,将计算结果与Terzaghi经验关系对比分析发现。Terzaghi的经验系数在多数情况下是合适的,但当基底光滑时,由土自重所引起的承载力系数所对应的形状修正系数取0．6是偏于不安全的,根据计算结果建议取为0．4．     

关于套管柱三轴抗挤强度设计问题的讨论

重点讨论了我国套管柱强度设计方法新标准中存在的一个主要问题,即三轴抗挤强度设计中轴向应力计算问题。证明了正确做法应该是用压力面积法计算真实轴向力。文章还给出了真实轴向应力、有效轴向应力和虚应力三者之间内在联系的关系式,以及应用三轴应力强度理论进行抗挤设计的正确公式,对进一步解决套管柱强度设计问题提出了建议。     

基于裂纹柔度法的残余应力检测误差分析及处理方法

对裂纹柔度法残余应力计算中的误差传递进行了深入分析。应用误差传递函数对包含协方差、建模误差在内的Legendre插值模型的收敛、稳定性进行了分析,建立了应力误差估算方法。验证实验表明：通过应变偏差可确定满足最小应力不确定度条件最佳收敛阶,由此估算的应力误差与实际结果基本一致。     

异步轧制力学条件实验及理论分析

本文利用密栅云纹法结合三次样条函数求导法,通过压剪实验,测量计算出压剪区内应变速率场及应力场。结果表明,水平应变速率及应力沿试件厚向分布不均;上下表面摩擦力大小不等;压剪区内存在着横贯变形区的大剪应力场。利用实验数据回归出异步条件下接触弧的摩擦系数表达式,并结合Nadai斜面压缩金属楔解建立了新的异步轧制压力模型。新模型与实际吻合较好。     

应力法剪切下料的剪刃形式和适宜参数问题

应力法剪切下料是精密下料方法同裂纹技术的应力断料原理相结合的产物。通过建立夹紧剪切过程中被剪棒料的应力状态方程,分析了被剪棒料同剪刃及夹紧块之间的挤压应力分布,通过挤压应力的分布形式探讨了合理的剪刃形状,进而通过实验研究确定了适宜的剪刃几何参数,为应力法剪切的应用提供了理论依据和适宜剪刃。     

磁驱动压-剪联合加载下材料动态强度的直接测量

动高压下材料的屈服强度测量一直是冲击动力学界长期追求的目标.本文介绍了一种直接测量材料高压强度的新实验方法,即磁驱动压-剪联合加载实验技术.分析了压-剪联合作用下材料的应力偏量与屈服强度关系,数值计算了斜波加载下压-剪联合作用时应力偏量与屈服强度的时空演化,给出了强度数值的计算方法.基于CQ-4装置,开展了磁驱动斜波加载压-剪联合实验设计并对铝的高压强度进行了测量,获得了可靠的实验数据.实验结果表明,磁驱动压-剪联合加载技术作为一种全新的加载手段,在材料的动高压强度测量方面展示了广阔的应用前景.     

关于套管柱三轴抗挤强度设计问题的讨论

重点讨论了我国套管柱强度设计方法新标准中存在的一个主要问题，即三轴抗挤强度设计中轴向应力计算问题。证明了正确做法应该是用压力面积法计算真实轴向力。文章还给出了真实轴向应力、有效轴向应力和虚应力三者之间内在联系的关系式，以及应用三轴应力强度理论进行抗挤设计的正确公式，对进一步解决套管柱强度设计问题提出了建议。     

深厚冲积层钻井井壁底力学特性实验研究

用相似材料对钻井井壁底的力学特性进行了实验研究。结果表明:由于削球部位的经向应力较大,该部位出现的破坏裂纹多为沿圆周方向的锯齿状裂纹,并且破坏位置均在削球与支承环交界处;另外由于支承环部位的环向应力较大,井壁底支承环部位出现的破坏裂纹多为与竖直方向呈45~°60°夹角的斜裂纹,由此可见,钻井井壁底的破坏均属压剪破坏。由实验和有限元计算结果可知,井壁底的最危险截面在支承环与削球部位交界处,因此在进行井壁底设计时,可以考虑对井壁底进行局部加强,以减少支承环与削球交界处的应力集中。     

误差分离技术中传感器安装角误差补偿的研究

用三传感器误差分离技术测量形状误差时,对传感器间的安装角度要求很严。本文对安装角误差进行补偿的计算方法,可大大降低对传感器间安装角的精确性要求,并可通过计算机确定修正补偿系数,从而提高了测量精度。