考虑几何非线性时梁(板)的弯曲变形计算

改进了梁(板)的挠曲线微分方程的求解,对弹性范围内梁(板)大变形情况下的弯曲变形计算给予修正,给出了考虑几何非线性时梁(板)弯曲变形计算的有限差分法,提高了计算精度.     

计算梁的弯曲变形的一种简便方法

利用单位阶跃函数,可以把梁在集中载荷作用下的弯矩方程表示成一个整体方程,简化了求弯曲变形的计算工作量,同时还具有一定的理论价值.     

受弯高梁的位移法求解探讨

给出了求解高梁弯曲变形的精确位移方程 ,分析了精确解与材料力学近似解的误差 ,这一算法对于求解工程问题中的高梁受弯情形具有现实意义。     

精密带钢弯曲变形在线自动检测系统的研制

精密带钢在热处理生产的过程中,往往需要停下设备来对带钢的弯曲变形进行人工拉线检测,通过ADC定时采集位移传感器产生的数据,并由MCU处理、记录,可以实现对带钢弯曲变形的在线自动检测,通过试验验证该在线检测系统可以有效地提高检测精度和带钢生产效率,并实时建立起带钢弯曲变形数据库。     

梁的几何非线性弯曲方程的积分解

针对梁的几何非线性大挠度问题,提出了一种解析方法,导出了梁的几何非线性弯曲方程的积分形式的解,通过另一种可靠的方法检验此积分形式的解,结果表明:积分形式的解与检验数据之差最大不超过3/1 000。对几何非线性弯曲方程的理论基础进行了分析,分析表明:此积分形式的解在理论上是严密的。和已有的梁的几何非线性大挠度研究成果相比,此积分形式的解既便于分析也便于计算,而且既适应平坦挠曲线也适应非平坦挠曲线。     

用切比雪夫多项式计算薄板的弯曲变形和临界压力

本文利用第二类切比雪夫多项式作为试函数,并结合康脱洛维奇变分解法,用于薄板的能量泛函来求解矩形板在各种支承条件下承受均布载荷或集中力时的弯曲变形和矩形板屈曲时的临界压力。虽然采用的是一级近似计算,但计算结果表明,这种方法简单易行,在工程实用中是足够精确的。     

重心插值Galerkin法求解梁弯曲变形问题

本文运用广义函数建立非连续载荷作用下梁弯曲变形的控制方程,采用重心有理插值函数作为试函数,利用Delta函数的积分筛选性,建立重心有理插值Galerkin法求解梁弯曲变形问题的计算公式。数值算例表明,该方法原理简单,易于程序实现,数值计算精度高。     

钢筋混凝土桥墩压弯承载力统一算法

针对钢筋混凝土桥墩压弯承载力的计算，提出了基于极限状态的截面应力-应变关系，并分别以等效矩形应力图和混凝土应力-应变公式处理受压区混凝土的抗力计算图式，将轴压-压弯-纯弯的计算方法统一起来，使计算更简捷，最后给出工程应用实例．     

Spring-back deformation in tube bending

The spring-back of a bending metal tube was studied through extensive experiments and finite element method (FEM) analysis. An approximate equation for the spring-back angle of bending was deduced. It is noted that the mechanical properties of the material (in a tubular form) are quite different from those found in the standard tensile tests (when the materials are in bar forms). This is one of the major reasons that result in the discrepancies in the outcomes of experimental study, FEM calculations, and spring-back analysis. It is therefore of crucial importance to study the mechanical properties of the materials in their tubular forms. The experiments and FEM simulations prove that the spring-back angle is significantly affected by the mechanical properties of the materials. The angle decreases accordingly with plastic modulus, but changes inversely with the hardening index and elastic modulus The spring-back angle is also affected by the conditions of tube deformation: it increases accordingly with the relative bending radius but changes inversely with the relative wall thickness. In addition, the spring-back angle increases nonlinearly with the bending angle.     

改进的堆石坝变形计算参数敏感性分析方法

为提高邓肯-张E-B模型计算堆石坝变形的精度,提出基于全域有限元计算节点的单因素分析方法和基于双判别方式的正交试验方法,分析大坝变形对坝料密度和模型参数的敏感性,确定大坝变形计算的主要影响参数。实例分析表明,φ_0、K_b、ρ、R_f、K等对大坝变形的影响显著,故需重点研究这5个参数在空间上的差异性。该研究方法解决了传统单因素分析方法样本缺乏代表性的弊端,可以定量给出参数敏感性的显著性水平,提高了敏感性分析的全面性和准确性,可为堆石坝变形精细分析时合理选择需进行空间赋值的模型参数提供依据。     

大展弦比飞机机翼弯曲变形分析和测试方法

将大展弦比飞机机翼简化为变截面悬臂梁结构。基于线性叠加原理,将变截面梁划分为n段,推导出梁挠度的计算方程。根据机翼实际尺寸,并考虑机翼自重和外挂载荷建立变截面梁模型,将梁划分为5段、10段、20段计算梁的挠度。利用ANSYS有限元软件中几何非线性迭代方法,分析变截面梁受均布载荷时的变形。理论计算结果和有限元仿真结果吻合,验证了该计算方法的有效性。为计算大展弦比飞机实际飞行过程中机翼实时弯曲变形,在机翼上布置应变计并进行地面标定试验,得到载荷与应变之间的关系方程和机翼各段的弯曲刚度。通过采集飞行实测应变数据,结合标定方程将机翼各测试切面应变-时间历程转化为载荷-时间历程,再利用挠度计算方程计算机翼的实时弯曲变形情况。为大展弦比飞机飞行过程中机翼变形测试提供了一种工程测试途径。     

基于离散元法的杆系结构几何非线性大变形分析

提出应用离散元法(DEM)来求解二维、三维杆系结构的几何非线性大变形问题.基于简单梁理论,推导了适用于杆系结构分析的弹簧接触刚度系数计算公式,给出了时间步长临界值估算方法,并用实例对其进行了正确性检验.DEM方法本质上是求解结构的动力行为,对于需要计算静力解的问题,综合考虑数值精度和计算效率,建议阻尼系数取为0.7.列出了3个典型数值算例,即2个平面框架和1个空间网格结构,分别对其静力和动力大变形行为进行了模拟,并将结果与其他计算方法的结果进行比较,两者吻合良好.利用DEM方法处理几何非线性问题时无需组集刚度矩阵,也无需迭代求解非线性方程,故该方法适宜于处理杆系结构的大变形问题.     

考虑二次受力时构件碳纤维布抗弯加固计算方法

该文根据加固结构碳纤维应变滞后的特点,提出了考虑二次受力时碳纤维布加固混凝土正截面承载力计算方法,其计算方法和结果与国外研究结论及国内现行规范较一致,误差仅为1.4%和1.6%,符合要求,具有简单实用易于设计人员掌握的特点.     

部分剪力连接钢-混凝土组合梁变形计算的组合系数法

为准确计算部分剪力连接组合梁在考虑滑移效应时的挠度,在对组合梁变形计算的既有方法进行综合评述的基础上,提出了新的计算方法--组合系数法.采用应力等效的简化方法,分别推导了无剪力连接和完全剪力连接组合梁的组合系数,并采用插值方法建立了部分剪力连接组合梁的组合系数.利用该法进行了大量算例的计算,计算结果与理论解析方法和试验结果吻合良好.组合系数法不需要进行换算截面的计算,而且将无剪力连接、部分剪力连接和完全剪力连接组合梁的计算方法统一起来.组合系数法形式简单,物理意义明确,计算结果能够满足工程精度要求.     

拉弯矫直过程中变形机理的探讨

根据基本假设,应用弹塑性理论,推导了拉弯矫直过程中的应变与曲率关系式,讨论了内力弯矩的计算、拉力对弯矩和弹性区厚度的影响.所得结论为,在与反弯矫直相同反弯曲率条件下,弹性区厚度略有减小,其减小量小于3%;弯矩减小量与拉应力平方成正比,其弹复曲率也相应减小;弯曲变形的弹复过程中,部分纤维处于塑性流动状态,弹复曲率和延伸量大于以往研究结果;若弯矩与拉力同步弹复,则弯矩与拉力弹复可按线性关系计算.     

移动载荷作用下多跨超静定梁内力及变形计算的奇异函数法

多跨梁在移动载荷作用下的强度、变形计算及其动态响应问题,在道路、桥梁及机械设计中广受重视.经典的力学方法对多跨超静定梁在移动载荷作用下的内力及变形的求解十分繁琐.采用奇异函数法,可以简化问题的求解.用奇异函数不需分段即可表示整梁的弯矩方程和挠度方程,输入到软件Mathcad中,通过数值计算和图形处理的功能模块,可以快速绘制任意横截面的内力及变形随移动载荷位置的变化曲线,进而确定指定截面的最不利荷载位置及全梁的最大弯矩及其截面位置.多跨梁在不同几何尺寸或不同大小的载荷作用下的内力图及变形图,只需在Mathcad软件中修改相应的参数即可得到.     

楔形变截面双模量梁弯曲变形时的解析解

推导出了楔形矩形变截面双模量梁的截面高度表达式,利用静力平衡方程确定了楔形矩形变截面双模量梁弯曲时的中性层位置。采用弹性理论建立了楔形矩形变截面双模量梁的弯曲微分方程,推导出了外载荷作用下梁的挠度表达式。通过算例,讨论了楔度比、长高比、剪切效应对楔形矩形变截面双模量梁弯曲变形时挠度的影响。结果表明:随着楔度比的增大,梁的弯曲挠度逐渐减小;随着长高比的增大,双模量材料简支梁、悬臂梁中点的弯曲挠度均逐渐增大,各向同性悬臂梁的中点弯曲挠度也逐渐增大;对于拉压弹性模量相差较大的双模量材料梁的弯曲挠度计算,用经典材料力学理论计算是不合适的,应采用双模量材料力学理论进行分析计算。