铸件变形控制的研究

通过测量Ａｌ－Ｃｕ４．５％合金矩形杆件的变形动态曲线及挠度曲线,研究了杆件变形的特点,以及杆件的尺寸因素,各种工艺条件对控制变形的影响,得到如下结果：（１）矩形杆的变形挠曲线符合方程ｙ＝ｋｘ＾２,（２）矩形杆的变形随高度增大呈先增大后减小的变化趋势;（３）提高浇注温度,铸型初始温度,减小底板的激冷能力能有效地控制变形。     

非均匀升温下Timoshenko夹层梁热过屈曲精确数学模型及其数值解

在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上建立Timoshenko夹层梁在热载荷作用下的几何非线性控制方程.采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得两端不可移简支夹层梁在横向非均匀升温作用下的静态热过屈曲和热弯曲变形数值解.绘出梁的变形随温度载荷变化的特征关系曲线,分析和讨论材料和几何参数对梁变形的影响.结果表明:梁在均匀加热下不产生拉-弯耦合变形及弯曲变形.在均匀升温条件下,梁的中点无量纲挠度与升温的关系曲线为热过屈曲平衡路径;当升温为横向非均匀的情况下,中心挠度与平均升温之间的关系曲线表现出热弯曲变形的特点.横向剪切变形随梁的长细比增大而显著减小,随变形程度的增大而增大.     

共晶铸铁凝固过程的微观模拟

综合热传导方程与过冷形核、生长规律,用显式有限差分法模拟了共晶铸铁的凝固过程。给出了理论冷却曲线、冷却曲线、固相率及单位时间内潜热释放速度之间的关系及实验结果。讨论了铸件壁厚对显微组织及奥氏体/碳化物共晶转变趋势的影响。     

火灾下钢筋混凝土梁桥高温场形变分析

利用数值模拟程序分析了火灾高温下钢筋混凝土矩形截面简支梁任意时刻的温度场分布,研究了保护层厚度、荷载等级对火灾下的钢筋混凝土简支梁高温场时程形变的影响规律,建立了钢筋和混凝土的内力积分模型,以等比数列推导了非线性加速迭代方程.研究表明:截面温度分布与测点至梁体表面距离相关;保护层厚度对钢筋混凝土简支梁跨中挠度影响较大;火灾场钢筋混凝土简支梁跨中挠度时程曲线随荷载等级的增加呈非线性增长趋势,挠度时程曲线增大的程度随保护层厚度增加而减小;增加混凝土保护层厚度,可有效提高火灾场钢筋混凝土梁桥的耐火极限,控制其变形.     

具有初挠度扁柱面网壳的非线性动力学问题

根据薄壳非线性动力学理论和网格结构拟壳法,给出矩形底面扁柱面网壳的非线性混合边值问题, 在可移夹紧的边界条件下,求出扁柱面网壳的无量纲应力函数的解.利用扁柱面网壳的非线性动力学变分方程,通过Galerkin作用得到一个含二次和三次项的非线性动力学方程,在外激励情况下求Melnikov 函数,给出可能发生混沌运动的条件.通过数字仿真绘出的相轨图,Poincare映射图,时程图证实混沌运动的存在;给出频率受初挠度影响的特征曲线,结果表明频率随初挠度增大而增大,且随初挠度增大而非线性增强.     

曲线箱梁-移动模架切向粘结力耦合效应研究

为研究移动模架与箱梁之间的粘结力对箱梁变形和扭矩的作用,以某地铁高架为工程背景,研究切向粘结力和跨度两种因素对弯扭耦合效应的影响.建立曲线箱梁有限元模型,分析了6种切向粘结力对箱梁变形和扭矩的影响,研究了4种跨度曲线箱梁在6种切向粘结力下对箱梁变形和扭矩的影响.结果表明：不同切向粘结力对跨中挠度影响最大为26.33%,对L/4挠度影响最大为25.66%,对箱梁扭矩影响量最大为9.1%.针对同一跨度的曲线箱梁,切向粘结力增大时,箱梁的变形减小,变形量增大,最大变化4.505 mm,占线形控制允许误差(1 cm)的45.05%,影响较大,在施工时应该考虑.箱梁的扭矩随粘结力增大而增大,最大变化量为92.4 N·m,变化量为9.7%.针对曲率半径相同但跨度不同的曲线箱梁,箱梁的跨度越大,切向粘结力对弯扭耦合效应的影响越明显.对于移动模架的设计具有很好的指导意义.     

铸件变形计算模型的研究

以杆状铸件变形实验结果为依据，分析了铸造变形机制；铸造过程中的动态温度场导致铸件各部位的不均匀收缩，引起了作用于铸件截面的热弯矩，致使杆状铸件挠曲变形；提出了计算杆状铸件变形挠度的二阶近似微分方程及其离散模型；计算结果与实验结果符合良好。为预测铸件变形，优化铸造工艺提供了经济有效的方法。     

任意截面形状的薄壁杆件弯曲和约束扭转振动的单元动力矩阵分析

本文考虑了任意截面形状薄壁杆件的截面形心和扭转中心并不重合这一事实,指出了薄壁杆件的扭转振动与两个主惯性平面内的弯曲振动是耦合的。并以梁的弹性曲线方程和薄壁杆件约束扭转的静变位曲线方程为形函数,导出了任意截面形状薄壁杆件弯曲和约束扭转振动的单元刚度矩阵和单元一致质量矩阵,     

T形截面铸件变形的试验研究

对T形截面铸件经加工后产生的变形进行试验研究并蛤出操作简单精度高的测量方法．结果表明，不同的冷却方式下其变形量不同，空冷产生的变形量最大为116μm，去应力退火产生的变形量较小为50μm。     

不同环境温度下孔隙率对FGM薄板挠度的影响

对受横向载荷FGM薄板在不同环境温度下的弯曲变形进行了研究.考虑温度对材料物理力学性能的影响,基于弹性薄板理论,运用有限元法求解薄板挠度值,并与已有文献对比验证了本文计算的准确性.通过算例讨论了在不同边界条件下环境温度和孔隙率对FGM薄板挠度的影响.算例分析得:(1)环境温度和孔隙率对受载FGM薄板挠度变形影响显著;(2)薄板孔隙率分布不变时,薄板随环境温度的增加挠度变形不断增大;(3)在不同环境温度下,薄板挠度随孔隙率控制参数的增加而增大.     

基于收敛-约束法的软岩隧道初支时机估算——以义永公路枫坑隧道为例

围岩纵向变形曲线能直观、有效地反映隧道开挖过程中洞壁围岩变形受掌子面前端“空间效应”的影响,为支护结构施作的最佳时机提供理论依据。以某软岩大断面隧道为例,基于Unlu和Gercek推导围岩纵向变形曲线方程（位移释放系数）,在综合考虑泊松比和弹性模量以及粘聚力、内摩擦角、爆破参数等提出优化改进;运用FLAC3D分析改进围岩纵向变形曲线方程的合理性和有效性。结果表明:（1）围岩纵向变形曲线方程与弹性模量以及粘聚力、内摩擦角呈非线性正比关系,与爆破参数呈非线性反比关系;（2）对比现场监测数据与理论计算数据发现Unlu和Gercek推导围岩纵向变形曲线方程在x>=0段偏差较大,提出增加“扩大收敛函数”提高其精度,相关系数由原来的R-square=0.8左右,提高到R-square=0.95左右;（3）通过与数值模拟数据对比,改进后的围岩纵向变形曲线方程能更好的与其相吻合,证实了改进后的围岩纵向变形曲线方程更具有合理性和实用性;（4）提出围岩位移增量出现陡增点时的位移释放系数值为施加支护的最佳时机,得出Ⅲ级围岩在长台阶法施工施作时,距掌子面x=2.24m左右处开始施作支护为最佳,Ⅳ级围岩在采用CRD工法施作时,距掌子面x=1.47m左右处开始施作支护为最佳。     

关于Diophantine方程31x2+33y=2z

用递推序列与因子分解相结合的方法证明了方程31x2 33y=2z仅有整数解31 33=26.显然这一方法可用来求解方程ax2 dy=2z,其中a,d为整数.     

中厚板控冷过程的温度-应力耦合计算与翘曲分析

以集管冷却时钢板表面的对流换热边界条件为基础,利用ANSYS软件,采用间接热力耦合法对三种冷却模式下钢板冷却过程的温度场和应力/应变场进行数值模拟,分别对模拟得到的横断面上的温度时间历程曲线和应力应变曲线进行比较,在此基础上进行了三种冷却模式下钢板翘曲变形的分析.分析结果表明,交替冷却方式有助于减小钢板厚度方向的温度梯度,温度梯度对钢板的翘曲变形影响不大,上下表面的冷却均匀性是钢板翘曲的主要原因.此分析结果为中厚板控冷获得平直板形提供了理论基础.     

热轧带钢的冷却参数与翘曲关系

针对卷取温度为500℃的12 mm厚X70管线钢热轧带钢,利用MARC有限元软件建立层流冷却过程中的热-力-相变耦合的数学模型,计算两种下上冷却水比时层流冷却过程中温度场、应力、应变、相变体积分数和翘曲度随时间的变化.结果表明:1.25水比的冷却过程中,厚度方向上各面的冷却速度不一致,导致水冷前期带钢上下表面应变不同,带钢会产生向上的翘曲,冷却过程中边部最大的翘曲量达到21.84mm;水冷后期带钢板形会逐渐恢复平直,但由于水冷过程中发生塑性变形,终冷时厚度方向上贝氏体含量的差异,卷取时带钢边部依然有-9 mm的翘曲量.上下表面的不均匀冷却是引起翘曲的根本原因.在保证X70管线钢性能条件下,采用1.58的下上水比工艺,卷取时边部翘曲量仅为-0.58 mm,合适的下上水比能大幅度减小层流冷却过程中带钢的横向翘曲.     

特大断面砂质板岩隧道Ⅴ级围岩变形时空效应

为探明特大断面砂质板岩隧道Ⅴ级围岩时空效应规律,进而为类似隧道工程提供系统性借鉴,通过现场监控量测及大数据回归分析方法研究特大断面砂质板岩隧道Ⅴ级围岩变形时空效应。结果表明:隧道开挖,施做初期支护后,拱顶沉降及洞室围岩水平收敛过程分为3个阶段,分别为急剧变形阶段、缓慢变形阶段、稳定阶段;隧道开挖,施做初期支护25 d后,是施做二次衬砌最佳时机;隧道结构体系与掌子面空间距离约3倍洞径时,是施做二次衬砌最佳时机,且Ⅴ级围岩二衬距离掌子面距离不应大于50 m。     

淬火方式对薄壁轴承套圈变形的影响

对型号为71868/01的薄壁轴承套圈分别进行盐浴淬火、分级淬火油淬火和旋转式淬火机油淬火。研究了不同淬火方式下薄壁轴承套圈的椭圆变形和翘曲变形规律,分析了不同淬火方式因淬火介质和冷却机制不同对套圈椭圆变形和翘曲变形的影响。结果表明：盐浴淬火可以减少椭圆变形,同时会导致薄壁轴承套圈翘曲变形的增加;分级淬火油淬火可以减少翘曲变形,但椭圆变形显著增多。旋转式淬火机油淬火提高了淬火的均匀性,可以有效减少套圈的椭圆变形和翘曲变形,减少整变形的难度和工作量,提高产品的合格率。     

关于丢番图方程ax~4+by~4=cz~2

目的对某类特殊的正整数a,b,c,寻找给出丢番图方程ax4+by4=cz2的全部正整数解的方法。方法利用初等方法把方程ax4+by4=cz2化为方程x2+my2=z2,给出方程ax4+by4=cz2的全部正整数解。结果给出了当(a,b,c)=(5,3,2)时方程ax4+by4=cz2的全部正整数解。结论利用上述方法可以解决一类方程ax4+by4=cz2的求解问题,从而拓展了Mordell等人关于ax4+by4=cz2的结果。     

以y=ax~3 bx~2 cx d为解的一类三次系统的极限环

给出了以三次曲线ｙ＝ａｘ３＋ｂｘ２＋ｃｘ＋ｄ为解的一类三次系统的一般形式，并证明了该类 系统在全平面上不存在极限环．