拉压强度不同材料矩形截面梁几何中轴的曲率方程

将材料本构关系简化成拉压屈服极限不同的理想弹塑性模型,推导了矩形横截面梁在完全弹性状态、单侧塑性状态及双侧塑性状态下依赖于压拉屈服极限比的几何中轴的曲率方程.并将其应用于悬臂梁的变形及各阶段极限荷载的分析,最后利用所得的解研究了材料压拉强度差效应对矩形截面梁塑性极限弯矩的影响.结果表明,考虑材料压拉强度差效应时梁的塑性极限弯矩将明显提高.     

移动荷载下刚性路面响应的参数影响分析

应用三维有限元动力学的基本方法 ,结合Newmark积分方法逐步求解运动方程 ,对移动点荷载作用下温克勒地基上板的变形和应力响应进行了分析 .计算了路面的固有频率、临界速度 ,讨论了荷载速度、板参数、地基参数对最大动挠度和拉应力的影响规律 .     

置于液面上圆板大挠度时的塑性动力分析

研究置于无旋、不可压缩理想流体液面上的刚塑性圆板，在均布脉冲载荷作用下大挠度时的塑性动力响应问题．采用Ｈａｎｇｋｅｌ积分变换方法导出了圆板与流场流固耦合作用时的非均匀流体阻力．按国板的大挠度运动控制方程，给出了在“中载”作用下简史圆板塑性动力响应的解析解。     

固支圆板在线性荷载作用下的极限解

采用统一强度理论,对线性荷载的两种不同分布形式作用下的固支圆板进行了弹塑性分析,分别得出了相应的统一解形式以及统一强度理论参数b和拉压强度比α对塑性极限的影响曲线.当α一定时,极限荷载随b的增大而增大;当b一定时,极限荷载随α的增大而减小.所给出的统一解具有普遍性,既可以适用于拉压强度不等的材料,也可以适用于拉压强度相等的材料.选择不同的参数b,可以得到一系列从单剪到双剪应力强度理论的极限荷栽,b=0和6=1分别为下限解和上限解.计算结果表明,应用统一强度理论可以得出更符合材料性质的极限荷载,可以更好地发挥材料的强度潜力,在工程应用中取得显著的经济效益.     

在边缘弯矩局部均布荷载和线性分布荷载共同作用下圆板的塑性极限分析

本文应用广义阶梯函数对承受边缘弯矩局部均布荷载和线性分布荷载的简支圆板进行塑性极限分析．文中考虑了荷载的三种可能分布形式，给出了圆板极限荷载的计算公式．     

四角点简支和中点固定矩形板在方块匀布荷载作用下的弯曲

本文用伽辽金给出的简支边矩形板在板面局部方块匀布荷载作用下的一般解答作为基本解,利用叠加法求出四角点简支板在方块匀布荷载作用下的挠度、弯矩.作为实例,讨论了正方形板四角点简支在对称荷载作用下的弯曲,制出单位匀布方块荷载作用下挠度影响系数及中央最大弯矩影响系数.取u=0.25计算结果与精确解比较,几乎一致.此外,由四角点简支板的解再用叠加法还可得到中点固定板在正对称荷载怍用下的挠度影响系数及中央最大弯矩影响系数.本文所提的方法和表格,在采用链杆法计算基础板时能得到较好地应用.详细见另文,待发表.     

理论模型计算爆炸荷载作用下简支梁动力响应

根据爆炸动力与振动力学理论采用Euler梁模型与改进的Timoshenko梁模型分别分析了简支梁的动力响应.爆炸荷载被简化为三角形荷载.爆压计算公式采用J.Henrych公式.结果表明简支梁的动力反应包含2个阶段,分别为受迫振动阶段(弹性和塑性)和自由振动阶段.建立挠度应力方程用来判断梁的屈服.通过计算分析可知,与Euler梁结果相比,有限元计算结果相对更接近于Timoshenko梁模型计算结果.这是由于修正Timoshenko梁理论中考虑了剪切惯性效应的缘故.考虑实际工程中梁支承端部的约束形式对梁受荷载作用的影响,将端部约束简化为含有弹簧与阻尼共同作用的模型,研究弹性支撑系数、弯矩抵抗系数及阻尼系数参数变化对控制位移的影响.     

楔体极限荷载的统一滑移线解及其在岩土工程中的应用

采用俞茂宏统一强度理论和统一滑移线场理论对拉压异性楔体的极限荷载进行了分析,得到了统一滑移线解,以往的经典塑性力学的解均为文中解的特例利用此解可合理地得出不同材料的相应解,并能考虑材料的拉压异性和中间主应力效应文中还探讨了所得统一解在岩土工程中的应用     

在役空心板桥梁拆除构件室内破坏试验

为准确评估服役24年后空心板梁的剩余承载能力,将济青(济南—青岛)高速公路改扩建工程中一空心板梁桥拆除并运回实验室进行破坏试验,对空心板关键位置的静力响应指标,如梁体挠度、钢筋应变、混凝土应变及裂缝发展等进行测试,同时对梁体在主要荷载步下的动力特性进行测试。研究结果表明:空心板跨中挠度-正弯矩曲线呈明显的双折线变化规律,实际塑性转折点对应弯矩值分别为公路-Ⅰ级、汽-超20设计荷载效应的2.50倍及4.09倍;空心板进入塑性阶段主要由部分钢筋率先屈服所引起;破坏试验过程中,空心板中性轴由最初位置上移了6.9 cm,受此影响,距离梁底较高的混凝土压应变呈现先增后减的变化规律;进入塑性阶段前,腹板主裂缝宽度增长相对缓慢且基本在0.3 mm以下,之后裂缝增长明显而跨中弯矩增长很小;就动力特性而言,前期试验中空心板自振频率变化微弱,而进入塑性阶段后,空心板一阶振动频率下降明显,基于模态柔度差可进一步对进入塑性阶段前的空心板损伤程度进行量化;由破坏试验所确定空心板梁实际抗弯承载力为规范计算承载力的1.52倍。     

拉压弹性模量不同材料板的热弯曲及屈曲

为了分析拉压弹性模量不同材料板在热状态下的力学行为,采用弹性理论研究了拉压弹性模量不同材料板的热弯曲及屈曲问题。建立了拉压弹性模量不同材料板在热状态下的弯曲微分方程,推导出了相关板热弯曲的解析解;选取梁函数作为试函数,采用Galerkin原理推导出了热屈曲时的临界载荷,该方法计算结果与有关文献计算结果的误差很小;并讨论分析了长宽比、温度对拉压弹性模量不同材料板热弯曲及屈曲的影响。研究结果表明:拉压弹性模量不同材料四边简支矩形板的中点弯曲挠度随着长宽比的增大逐渐变小,而随着温度比增大拉压弹性模量不同材料四边简支矩形板中点弯曲挠度也逐渐增大;当拉压弹性模量相差较大时,采用单模量弹性理论研究拉压弹性模量不同材料板热弯曲及屈曲是不合适的。     

变形对夹层圆板非线性振动影响及其周期解

为了解决载荷作用下夹层圆板非线性振动的大挠度方程求解问题,采用基于空间模态假设和变分法,导出时间模态的控制方程.采用伽辽金法推导出静挠度和动挠度耦合作用下夹层圆板的非线性动力方程,从而求解出解的时间模态的渐进表达式.最后采用Lindestedt-Poincare摄动法求解中心点附近的周期解并绘制出幅频特性曲线.结果表明:当横向激扰使夹层圆板产生较大幅度的受迫振动的同时,由于载荷作用下变形的存在,其产生的附加动挠度就会与变形产生非线性耦合现象,因而由此产生的变形必将影响夹层圆板的动力学特性.该成果对非线性振动问题的研究具有一定的参考价值和指导意义.     

在动静载荷作用下单圆弧波纹管膜片非线性稳定性分析

借助拟板法把单圆弧波纹管膜片处理成具有初挠度圆环板的组合结构.利用薄板薄壳的非线性弯曲理论,得到单圆弧膜片在静态和动态载荷协同作用下的非线性动力学方程组.给定该方程组的边界条件与连续条件,可以预测静态载荷及其动态载荷协同作用下膜片的挠度和张力,从而根据Galerkin方法得到单圆弧波纹管膜片非线性系统的受迫振动方程.根据Floquet指数研究了无外激励下系统的分岔问题,讨论了单圆弧波纹管膜片在平衡点领域的稳定性问题,同时考虑了系统在纯动态载荷作用和动静态载荷协同作用下其平衡位置的变化情况.研究结果表明单圆弧膜片系统在动静态载荷协同作用下比在纯动态作用下系统发生Hopf分岔更为滞后.     

弹性地基连续板的三弯矩方程

借助单跨弹性地基板弯曲方程的标准解答组，方便地导出了两对边简支弹性地基连续板的三弯矩方程．推导过程中，根据两对边简支的边界条件，同时还利用板中间支座处的变形连续条件，将板的挠度沿ｙ方向展成正弦级数．因导得的连续板三弯矩方程给计算带来了很大方便，故在工程设计中有重要应用．另外，提出的推导方法不仅概念清晰，而且容易推广到解决正交异性连续板的三弯矩方程     

加筋板结构在冲击载荷作用下的塑性动力响应

采用能量原理和刚塑性材料本构模型，对冲击载荷作用下的矩形加筋板结构的塑性动力响应进行了分析．应用极限原理导出了静力极限变形模态及变形模态判别条件；认为动力响应的变形模态与静力极限变形模态相同，计及板的膜力和加强筋轴力的影响，导出了塑性动力响应的运动控制方程．最后应用本理论和ＡＤＩＮＡ程序对固支加筋板结构进行了求解．     

受静载作用的柔韧圆板的非线性固有频率

研究了中心集中静载作用下圆薄板的非线性自由振动问题．其静平衡问题采用小挠度解，在此基础上，引入Ｇｒｅｅｎ函数，将动力协调方程及对应的边界条件化为等价的积分方程，并把摄动变办法应用于动力平衡方程，求得了以静载荷为参数的最低固有频率与中心最大振幅间的特征关系．     

轴向流中固支弹性薄板的大挠度流固耦合系统的数值模拟

就轴向流中两端固支大挠度弹性薄板的流固耦合振动特性,固支薄板的结构动力学方程用有限元法离散,流场采用不可压缩的二维粘性流体(N-S方程)用有限体积法离散,结合ADINA中的流体单元划分技术,建立了双向流固耦合作用下轴向流中两端固支薄板的二维仿真模型.通过模拟仿真分析研究了给定不同流速下固支板的流固耦合振动特征和大挠度系统的振动稳定性.分别得出了不同流速下固支板中点的挠度—流速曲线、挠度时程曲线及挠曲线图.结果表明:当流速小于固支板的临界流速时,板将处于稳定的直线平衡状态;当流速大于固支板的临界流速时,板将在新的位置达到弯曲平衡状态,以及在弯曲平衡位置附近发生极限环振动.     

动载荷作用下无限长FGM梁在分数阶粘弹性地基上的精确解

基于分数阶微分Zener型粘弹性地基模型,建立动载荷作用下无限长FGM梁在分数阶粘弹性地基上的运动控制微分方程。利用傅立叶和拉普拉斯变换将控制微分方程简化为代数方程,首先在频率域内得到解答,然后利用傅立叶和拉普拉斯逆变换以及卷积定理将解答再转换回时间域内,得到粘弹性地基上FGM梁的挠度、速度、加速度、弯矩和剪力响应的精确解。最后,计算了冲击荷载作用下弹性地基FGM梁的动态响应,给出了x =0处梁的垂直速度和弯矩的响应曲线,其形状特征和均匀材料梁相同,且材料梯度指标p对结果的影响较小。     

大挠度圆板的非线性自由振动

考虑板的非线性大挠度效应,研究了一个周边固支圆板的自由振动问题,计及静载变形对板动力特征的影响,得到了板的关于时间的非线性动力方程,并对结果进行了分析讨论。     

再论圆板轴对称过屈曲问题

从精确的非线性几何关系出发，推导出以过屈曲挠度和径向住移为基本未知量的周边受压圆板轴对称过屈曲问题的控制方程。采用打靶法和位移参数小步延拓法直接数值求解了所得非线性常微分方程边值问题，获得了板进入过屈曲状态后周边压力大范围变化的全局解。计算结果表明，当过屈曲挠度大于５倍板厚以后ｖｏｎ（）方程解与本文解有明显差别。     

非匀速移动载荷刚性路面动力分析

 研究了变速交通荷载下的刚性路面动力。首先,刚性路面被认为是一个矩形的Pasternak地基的弹性支承阻尼正交各向异性板,这种假设,特别是对刚性的路面接头,其中一个可能会发现旋转和垂直剪切变形是十分适用的,矩形板块的边界具有提供垂直支撑和弹性转动约束的支承钢销和拉杆。其次,依据经典薄板理论,给出了平板的横向挠度满足的偏微分方程。由该微分方程,系统的自然频率和模式形状可以用两个超越方程求解。以一个谐变振幅集中载荷表示移动交通荷载,载荷沿路面具有可变的速度。路面的动态响应可以从正交性质的特征方程获得,冲击挠度的解析形式由特征方程的正交特性得到。数值算例结果表明,负载的速度和角频率影响刚性路面最大动态挠度,如果移动交通负载以临界速度行驶,路面的振幅将趋于无穷大,从而导致道路被破坏。用本文方法,通过使用叠加原理,也可以应用于多车道连续负载下的路面动力可靠性分析。